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对考古发现进行3D激光扫描与数字化修复
摘要: 本文展示了利用三维激光扫描技术对一件古代陶瓷器缺失碎片进行数字化重建及3D打印的过程。通过系列先进软件处理激光扫描生成的点云数据,最终构建出数字模型表面并完成虚拟复原。研究提出了一套创新性的分步分析法,揭示了这种文物缺失部分数字化再造的技术路径,旨在展现计算机技术发展与3D打印为文化遗产?;ご吹母镄录壑?。作为数字考古学重要分支的陶瓷器逆向工程重建方法,预期将为3D CAD用户、设计师、考古学家及博物馆馆长等多方群体带来助益。
关键词: 3D打印、考古发现、逆向工程、数字修复、3D激光扫描
更新于2025-11-21 11:01:37
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电活性聚偏二氟乙烯纤维的熔融电写
摘要: 聚偏氟乙烯(PVDF)具有适用于柔性电子、传感和生物医用材料等众多领域的压电特性。本研究采用熔融静电纺丝技术(MEW)加工了直径17-55微米的单根纤维。通过MEW可制备电活性PVDF纤维,且该聚合物在十小时内保持熔融状态时纤维直径无明显变化。我们探究了PVDF的MEW加工参数(包括施加电压、压力与温度),并开发验证了一种基于显微镜载玻片相机图像自动测定纤维直径的快速表征方法。该方法输出结果符合已发现的其他聚合物MEW加工规律,但观察到对<25微米纤维直径存在高估现象。通过压电力显微镜证实PVDF结晶相无需极化即可转变为电活性β相,且这些PVDF纤维展现出d33~19皮米/伏的压电响应。
关键词: 熔体静电纺丝直写、压电性、电流体动力学、压电力显微镜、3D打印
更新于2025-09-23 15:23:52
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采用数字光处理3D打印技术制备丝素蛋白-聚乙二醇复合水凝胶形成角质层
摘要: 采用掺入丝素蛋白(SF)的四臂聚乙二醇丙烯酸酯(PEG4A)作为数字光处理三维打印的生物墨水。该工艺使用可见光范围以确保生物墨水中细胞的安全性。成纤维细胞被包埋于打印水凝胶中,角质形成细胞则在水凝胶表面培养。通过活/死染色和alamarBlue检测验证了生物墨水材料(PEG4A和SF-PEG4A)的细胞增殖情况及其毒性。培养于SF-PEG4A水凝胶支架上的原代人角质形成细胞经气液界面组织培养后形成了角质层,促进了细胞成熟与分层。SF-聚乙二醇水凝胶表现出更高的细胞增殖率和铺展性,且与PEG4A水凝胶相比,SF-PEG4A水凝胶能形成更厚的角质层。
关键词: 数字光处理、丝素蛋白、3D打印、四臂聚乙二醇丙烯酸酯、角蛋白
更新于2025-09-23 15:23:52
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采用3D打印技术制备的石墨烯复合超宽带超材料吸收器
摘要: 设计、制备并表征了一种由复合超材料构成的超宽带电磁(EM)吸收器。以不同氧化石墨烯(RGO)含量的聚乳酸/还原氧化石墨烯(PLA/RGO)复合材料作为基础材料体系。通过调控RGO含量和单元结构的几何参数来设计具有特征阻抗梯度指数(GRIN)的多层吸收器,从而实现良好的阻抗匹配与高效波衰减。采用材料挤出工艺制备了不同层数的吸收器,并测量了样品的反射损耗(RL)。结果表明:基于梯度阻抗超材料吸收器的设计方法及3D打印制备工艺能有效制造超宽带吸收器。该七层吸收器在4.5-40 GHz宽频带内实现了90%以上的吸收率。本研究可为通过合理设计复合比例与结构来提升传统吸波复合材料性能提供借鉴。
关键词: 微波吸收、多层结构、3D打印、复合材料、超材料
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种用于尿液样本中肌酐测定的光电检测器单点替代方法:与Jaffé法的批判性比较
摘要: 已开发出一种快速单点比色法测定肌酐,作为传统Jaffé法的替代方案(后者缺乏分析特异性)。该方法采用3,5-二硝基苯甲酸作为碱性环境中的发色团(替代苦味酸),并使用简易光电探测器作为分光光度计的替代检测手段。通过优化反应条件获得理想分析参数:常规分光光度法的肌酐线性范围为40-4000 μmol/L,光电二极管阵列检测器(PEDD)为10-300 μmol/L。研究考察了多种潜在干扰物,结果显示葡萄糖、尿素或尿酸等物质在本方法中产生的偏差显著小于Jaffé法变体。采用10份经标准方法测定肌酐水平的人尿样进行方法验证,自由度为9的双尾配对t检验(95%置信水平)证实本方法与参考方法具有一致性。
关键词: 3,5-二硝基苯甲酸,尿液,肌酐,3D打印,雅培(Jaffé)
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过多层定制墨水打印实现深度多光谱绘画复制
摘要: 我们提出了一种绘画光谱再现工作流程,该流程能捕捉不受光照影响、具有恒定性的绘画光谱色彩,并通过多材料3D打印技术进行再现。我们利用当前3D打印机混合高浓度墨水与多层堆叠的能力,扩展了特定墨水组合的光谱色域。采用数据驱动方法预测印刷墨层堆叠的光谱特性,并优化出最匹配目标光谱的堆叠结构。这种双向映射关系通过一对神经网络建模,并通过针对该问题设计的多目标损失函数进行优化。我们的损失函数能在多种光源条件下,找到实现光谱再现与色度精度最佳平衡的墨层布局方案。此外,我们基于色彩分区和半色调技术组合,创新性地提出了一种光谱矢量误差扩散算法,能同步解决布局离散化与色彩量化问题,实现精准高效的处理。相比现有先进模型,我们的工作流程在光谱预测和布局优化方面表现更优。通过使用10种不同光谱特性的定制墨水及树脂基3D打印机的原型系统,我们成功再现了多幅真实画作及具有历史重要性的颜料。
关键词: 光谱再现,3D打印,多光谱成像
更新于2025-09-23 15:23:52
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[先进结构材料] 材料设计与应用II 第98卷 || SLA 3D打印数字模型的取向及其对微纳技术制造实体对象精度的影响
摘要: 在现代机械工程领域,对快速制造实物原型的解决方案需求日益增长。其中发展迅猛的现代CAD/CAM/CAE系统能够创建数字原型。通过CAD系统可在制作实体原型前进行概念设计与测试,这不仅降低了实体模型与模具的制造合规成本,还将原型生产时间缩短数倍。随着技术发展(尤其在医学领域),需要能快速获取且符合精度要求的原型??焖俪尚图际蹙弑赴粗圃焐叹雀聪质帜P偷哪芰ΑN舛ù蛴【?,采用SLA系统进行检测。该工艺存在一个特性:在大尺寸直线区域构建初期会出现形变。为确定最小打印偏差,研究采用0°-90°不同倾斜角度的打印策略。通过带有坐标网格的样板,利用数字模型匹配来评估打印后偏差。本研究将为机械工程和医学领域的微纳米技术原型开发提供支持,实现最小偏差下的最优定位方案。
关键词: CAD系统,铸造材料,光聚合物,微模型,SLA 3D打印
更新于2025-09-23 15:23:52
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测量隐形眼镜氧透性的氧敏材料光谱学
摘要: 目的:氧气透过率或透氧性是确保隐形眼镜长期佩戴不会引发角膜缺氧的关键参数。本研究采用半胱胺(一种氧敏感化学物质)氧化的新方法,对市售普通隐形眼镜及含维生素E的隐形眼镜进行透氧性量化测试。 方法:通过3D打印技术改造滴眼液瓶和石英比色皿,构建使隐形眼镜介于半胱胺溶液与空气之间的检测系统。两个系统均暴露于大气环境中,氧气唯一进入路径为透过隐形眼镜。利用紫外-可见分光光度法测量与半胱胺反应的氧气速率,并通过化学计量关系换算为透氧性数值。 结果:滴眼液法测得透氧值与商业标准值偏差小于9%;比色皿法对硅水凝胶镜片无需校正因子即可达到10%以内精度,对聚甲基丙烯酸羟乙酯镜片经系统进气校正后精度达11%。在Acuvue? Oasys?镜片中添加20%(重量比)维生素E未显著影响其透氧性。 结论:本研究所提两种方法均可可靠测定隐形眼镜及其他材料的透氧性。通过改进制造工艺可进一步提升检测精度与可靠性,为量化隐形眼镜氧气传输提供更广泛的应用前景。
关键词: 氧化、氧气渗透性、分光光度法、3D打印、隐形眼镜
更新于2025-09-23 15:23:52
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[IEEE 2018年第18届天线技术与应用电磁学国际研讨会(ANTEM) - 安大略省滑铁卢市 (2018.8.19-2018.8.22)] 2018年第18届天线技术与应用电磁学国际研讨会(ANTEM) - 具有可定制增益和带宽的3D打印柔性异质基板
摘要: 本文提出了一种用于可穿戴天线的3D打印柔性异质基板,其带宽和增益可通过调节丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)与NinjaFlex的面积比例进行定制。研究设计了五款不同面积比例的柔性3D打印微带贴片天线(MPA)原型并完成实测,通过曲率条件表征了MPA的射频性能。这五种基板设计均采用三角形刚性ABS瓦片与柔性NinjaFlex组合的结构方案。所有设计均展现出优异的抗曲率特性,最小谐振频率偏移量低于1.2%,实测结果与仿真高度吻合。增大ABS面积可提升MPA增益但会降低带宽并增加基板刚性。该方案实现了高定制化与低成本的优势,为天线设计者提供了灵活的参数选择空间。
关键词: 共形天线、3D打印、可穿戴天线、柔性、贴片天线、ABS材料、柔性电子技术、NinjaFlex材料
更新于2025-09-23 15:23:52
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采用导电与非导电墨水的气溶胶喷射3D打印技术在毫米波电路制造中的应用
摘要: 本文介绍并研究了采用导电与非导电墨水的Aerosol Jet 3D打印技术在实现30GHz以上毫米波电路中的应用。研究使用Optomec 5X气溶胶喷射3D打印系统配合聚酰亚胺与银墨水,通过全增材制造方式制备了多种微带电路。设计包含一段过渡至无通孔导体背衬共面波导的微带传输线,以及T型结和分支线耦合器。这些电路工作于Ka和V频段。实测聚酰亚胺介质基板厚度为20.7±1.35微米,银导线厚度为2.6±1.35微米。带有开发过渡结构的传输线段测量频率达W波段,在100GHz时总损耗为0.65dB/毫米。T型结功分器在其中心频率34GHz处总损耗为0.55dB。3dB分支线耦合器在中心频率42GHz处损耗为1.1dB。实验结果验证了该方法在快速高精度毫米波电路制造中的应用价值。
关键词: 电路制造、增材制造、毫米波电路、气溶胶喷射打印、3D打印
更新于2025-09-23 15:22:29