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研究前沿Nature-蒲公英仿生薄膜多孔結構材料

日期：2025-12-18 23:03
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摘要：研究前沿Nature-蒲公英仿生薄膜多孔結構材料

研究前沿Nature-蒲公英仿生薄膜多孔結構材料


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上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業研發生產光學儀器及其零配件的高科技企業，公司2005年成立在上海閔行零號灣創業園區，專業的光電鍍膜公司，技術背景依托中國科學院，卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發和加工；光學透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監控等光學鍍膜產品的開發和生產，為全球客戶提供上等的產品和服務。

植物覆蓋了地球陸地的很大一部分，不過，大多數物種沒有流動性。為了運輸其種子等繁殖體，許多植物已經進化出利用風傳播種子的自然機制。例如，蒲公英的種子，具有剛毛般的細絲結構，這降低了其飛行時的終端速度，并有助于種子在飄向地面時的方向。
今日，美國 華盛頓大學Shyamnath Gollakota團隊Vikram Iyer等研究人員，在Nature上發文，報道演示了無電池無線傳感設備的風力擴散。這種毫米級器件重量為30毫克，采用可編程部件設計在柔性基板上，以實現各種傳感和計算應用的可擴展性和靈活性。該系統使用輕型太陽能電池和能量收集電路供電，該能量收集電路對低和可變光照條件是魯棒的，并且具有實現數據傳輸的反向散射通信鏈路。為了實現太陽能采集所需廣域擴散和垂直著陸，開發了受蒲公英啟發的薄膜多孔結構，其終端速度為0.87±0.02米/秒，空氣動力學穩定性達到95%以上的垂直著陸概率。
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Wind dispersal of battery-free wireless devices


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圖1：風分散無電池無線設備。

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圖2：風散機制。

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圖3：無電池無線傳感器。

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圖4：戶外評測。

該項研究工作，展示了一種功能齊全、風力分散的無線傳感系統，能夠*大限度地減少系統重量，在低或可變光照條件下運行計算和傳感設備陣列，并實現反向散射通信，可以在60米距離內以較小尺寸和外形進行操作。

戶外環境評估結果表明，這些設備可以在溫和微風中移動50-100米。在自然系統中，個體種子形態差異導致一些種子落得更近，而另一些種子則傳播得更遠。與之類似，該項研究也展示了如何調節結構的孔隙率和直徑，以實現器件間的分散變化。為此，有望助力于戶外環境和現實世界傳感應用。

文獻鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-021-04363-9
DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-021-04363-9
本文譯自Nature。




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上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業研發生產光學儀器及其零配件的高科技企業，公司2005年成立在上海閔行零號灣創業園區，專業的光電鍍膜公司，技術背景依托中國科學院，卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發和加工；光學透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監控等光學鍍膜產品的開發和生產，為全球客戶提供上等的產品和服務。

    采用德國薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴格工藝標準的閉環式流程技術制備體系，能夠制備各種超高性能光學薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating,激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應用領域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫用激光器、光學科研，紅外制導、面部識別、VR/AR應用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框，工業燈具照明，廣告機，點餐機，電子白板，安防監控等。
    卷柔新技術擁有自主知識產權的全自動生產線【sol-gel溶膠凝膠法鍍膜線】，這條生產線能夠生產全球先進的減反射玻璃。鍍膜版面可達到2440*3660mm，玻璃厚度從0.3mm到12mm都可以,另外針對PC,PMMA方面的增透膜也具有量產生產能力。ARcoating減反膜基本接近無色,色彩還原性好，并且可以避免了磁控濺射的缺點，鍍完增透膜后玻璃可以做熱彎處理和鋼化處理以及DIP打印處理。這個難度和具有很好的應用性，新意突出，實用性突出，濕法鍍膜在價格方面也均優于真空磁控的干法。


  卷柔減反射(AR)玻璃的特點:高透,膜層無色,膜硬度高,抗老化性強(耐候性強于玻璃),玻璃長期使用存放不發霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產品廣泛應用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機玻璃、節能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護玻璃等多行業。
    我們的愿景：卷柔讓光學更具價值！
    我們的使命：有光的地方就有卷柔新技術！
    我們的目標：以高質量的產品，優惠的價格,貼心的服務，為客戶提供優良的解決方案。
    上海卷柔科技以現代鍍膜技術為核心驅動力，通過鍍膜設備、鍍膜加工、光學鍍膜產品服務于客戶，努力為客戶創造新的利潤空間和競爭優勢，為中國的民族制造業的發展貢獻力量。