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888棋牌平台登录:电子束三维光刻可以进一步提高加工精度

时间:2021/9/20 6:52:12   作者:   来源:   阅读:11   评论:0
内容摘要:在人们生活中不起眼的蜘蛛丝,实际上是一种高强度的纤维。它的硬度和韧性甚至是同尺寸钢丝的两倍,但缺点是产量小、不标准。为了批量获得蛛丝蛋白的“升级版”,研究人员从天然蛛丝中提取了强度好、重现性好的基因序列,并将其转移到大肠杆菌中进行培养,生成3D打印所需的蛛丝蛋白。电子束三维光刻可以进一步提高加工精度。然而,由于各种材料...

在人们生活中不起眼的蜘蛛丝,实际上是一种高强度的纤维。它的硬度和韧性甚至是同尺寸钢丝的两倍,但缺点是产量小、不标准。

为了批量获得蛛丝蛋白的“升级版”,研究人员从天然蛛丝中提取了强度好、重现性好的基因序列,并将其转移到大肠杆菌中进行培养,生成3D打印所需的蛛丝蛋白。

电子束三维光刻可以进一步提高加工精度。然而,由于各种材料的强度不足,电子束三维光刻容易发生坍塌。因为经常和蚕丝和蜘蛛丝打交道,陶虎想到了蜘蛛丝蛋白。“这是难以置信的!蜘蛛丝蛋白具有天然的抗菌性、强韧性和可降解性。它成功实现了三维光刻,并将3D打印的处理精度从数百纳米提高到14纳米。”陶虎说:“14纳米相当于一只蜘蛛,一个丝蛋白分子的大小已经接近精确度的极限。”

因为它想在血液等环境中游泳,所以纳米机器人被设计成鱼的形状。这种“小鱼”最纤细的部分是它的胡须,只有50纳米厚,大约是一根头发直径的千分之一。

有趣的是,虽然3D打印的“小鱼”没有动力系统,但它们可以在人的血液中自由游动。研究人员已经在基因水平上对蛛丝蛋白进行了功能修饰,这样这种“小鱼”就可以利用人体内普遍存在的葡萄糖作为生物燃料,并通过化学反应生成氧气。小气泡包裹着氧气,包围着“小鱼”。周围,当泡沫破裂时,它可以驱使“小鱼”朝特定的方向游去。

此外,通过功能处理,“小鱼”可以设置为敏感的条件,如pH值,温度或光线。当环境达到设定的条件时,“小鱼”就会自动降解,不会给身体带来负担。


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