学科: 机械工程

梯度生物材料在组织工程、器官发育等领域应用广泛，但现有制备方法存在精度低、材料兼容性差等问题。本文开发了GRADE系统，通过声流控动态工程实现高精度梯度材料制备，支持多种生物材料，能调控干细胞机械感知，为基础研究和生物医学转化提供有力工具。

标签: GRADE平台 声流控工程 干细胞 梯度生物材料

设计简单却能应对多种非结构化场景的多功能昆虫尺度机器人是一大挑战。本文提出单个电磁驱动器驱动的机器人，通过可变形六边形框架的几何和质量不对称性诱导非线性动态行为，实现前进、后退、翻转、横向移动等复杂动作，并构建户外无线原型机。

标签: 不对称性 无线原型机 昆虫尺度机器人 电磁驱动 非线性动力学

研究人员借助机器学习缩小材料组合范围，通过3D打印制成新型铝合金。该合金强度高、重量轻、耐热，在航空等工业领域应用潜力大，有望节省能源。

标签: 3D打印 可打印铝合金 机器学习 高强度耐热合金

月球坑和熔岩管有望成为未来人类栖息地，但探索面临复杂地形。本文提出一种柔性可展开无气轮胎，能高效收纳多辆探测车且不影响机动性，具备良好承重和抗冲击能力，适用于月球坑洞探测。

标签: 探测车移动性 无气轮胎 月球熔岩管探测 柔性可展开轮胎

通过观察人类互动（如舞蹈、握手）训练的模型，能让机器人在与人交互时表现出更自然的行为，提升人机互动体验。

标签: 人机交互 人类互动观察 动作重定向 机器人行为

四口之家洗衣机每年可产生500克微塑料，现有过滤器易堵塞或过滤不足。波恩大学团队受滤食性鱼类鳃弓系统启发，设计出自清洁微塑料过滤器，能去除超99%微塑料且不堵塞，制造成本低。

标签: 微塑料去除 洗衣机微塑料过滤器 自清洁过滤器 错流过滤 鱼鳃启发设计

受历史上伟大'动力学家'启发的新AI系统，能将复杂动态系统简化为简单线性模型，助力科学家研究天气、电路等随时间变化的系统，兼具高精度与可解释性

标签: 人工智能简化 动态系统 库普曼理论 机器科学家 线性模型

昆虫翅膀的纳米柱具有多种功能，但大规模制备一直是难题。本研究提出界面激光剥离法，在超薄聚酰亚胺膜上制造仿生纳米柱结构，性能接近天然蜻蜓翅膀，可无缝集成到隐形眼镜等表面，提升光学和杀菌能力，有望解决规模化应用瓶颈。

标签: 仿生昆虫翅膀纳米结构 多功能表面 界面激光剥离策略 超薄聚酰亚胺膜 隐形眼镜应用

为克服柔性热声器件在低频发射与传感中的局限，受青蛙声囊启发，我们研制出共振可调石墨烯声学器件（RAGSD）。其集成激光诱导石墨烯与可变形腔体，共振频率可连续调谐（922.12–1762.90赫兹），发射时声压级增益达25.34分贝，传感时能放大微弱高频心音，结合深度学习算法AuscNet-H心音分类准确率达99.375%，为智能穿戴听诊提供实用路径。

标签: 共振可调石墨烯声学器件 热声效应 穿戴式听诊 连续共振调谐 青蛙声囊

软机器人需无缝集成驱动与感应部件以实现自主和自适应行为，但传统方法因复杂三维结构、多材料集成及软硬材料力学-电学不匹配而面临挑战。本研究提出嵌入式驱动与感应自主软机器人的设计制造框架，通过集成数字光处理与直接墨水写入3D打印技术，结合晶格超材料、波浪形连接线和离散化印刷电路板的结构设计，所制机器人具备多模态驱动、实时触觉传感、无线通信、触觉-视觉反馈及自主避障能力，为电子集成自主软机器人奠定基础。

标签: 3D打印 嵌入式驱动与传感 晶格超材料 自主避障 软机器人