卷对卷紫外压印超疏水薄膜的工艺及装置

为了实现大面积、批量化制备超疏水表面材料,文章开发了一种新型的卷对卷紫外压印技术并研制了相应装置.通过卷对卷微纳压印及快速光固化紫外固化胶将母版上的精细微米图形转移到目标柔性衬底上,无需复杂的制备工艺或苛刻的洁净加工环境,实现超疏水薄膜的快速、高效、批量化制备.文章着重讨论了应用于制备超疏水薄膜的卷对卷紫外压印工艺过程及对应各工艺而设计的机械功能模块.经工艺改进,选用改性的紫外固化胶,转印复制了20 μm×40 μm×17 μm(直径×间距×柱高)的微结构阵列,所得超疏水薄膜经氟化处理后与水接触角可达150°以上.最后,尝试使用该装置制备T型微纳结构阵列以获得疏水性更佳的表面材料.     

神经刺激/记录fMEA的高性能3D结构铂纳米镀层的研究

为确保神经植入电极安全和长期有效的刺激/记录,柔性微电极阵列(fMEA)针对特定的植入环境,其设计和制造工艺应满足生物相容性、高分辨率、柔性和低阻抗等要求。 本文使用柔性基体聚酰亚胺提出了一种fMEA加工制造工艺方法,并探究了多种3D铂金属涂层结构在体外测试过程中性能的表现。与未修饰前的裸铂金属涂层表面相比较,3D微结构涂层在1kHz阻抗最大下降了94.77%,达到了0.824 kΩ,突破了1 kΩ的极限。而新颖的垒晶状结构涂层电极相比于其他形貌涂层电极的电荷存储容量(CSCc)提高程度最大可达6.67倍,达到13.47 mC cm_^-2。安全电荷注入能力相比较Pt-gray形貌的涂层电极高达19.6倍,达到了2.53 mC cm_^-2。因此,这种fMEA的加工制造方法将极大的提高神经刺激/记录过程中的分辨率和精准度,为生物医学植入器件的应用提供广阔的应用前景。     

梳齿式微加速度计闭环系统性能的分析与优化

为定量研究梳齿式微加速度计闭环系统的性能和参数设计准则，通过静平衡方程得到闭环系统输出公式，由此公式推导出灵敏度、最大预载、最佳预载、量程、稳定性、线性度、分辨率等公式。分析了机械和电气参数变化对性能的影响，根据性能指标提出参数的优化准则和设计公式。     

预载电压对力平衡式微硅加速度计性能的影响

在实验中发现,力平衡式加速度计的施力电压变化范围和传统计算中的并不相同。为研究预载电压对加速度计性能指标的影响,重新推导了力发生器的传递函数和静电负刚度等参数的表达式。对参数的分析显示:预载电压直接影响了加速度计的灵敏度、量程和分辨力,但不影响非线性。在综合各种影响的基础上,提出了根据不同应用的要求选取预载电压的方法,并进行了实验验证。     

利用单片机实现微加速度计性能自动测试

利用ATMEL公司的高速嵌入式单片机实现MEMS加速度计性能指标的自动测试,对系统中的模拟地与数字地分离、正负电压上电时间控制、温度信息采集、串口通讯协议等细节作了详细分析。结果表明,这是一个低价而可靠的微加速度计自动测试解决方案。     

梳齿式微机械加速度计闭环系统的线性度

为研究离心试验中微机械加速度计的线性度和输入加速度的关系,分析闭环系统的位置误差,然后根据微机械加速度计闭环系统的输出公式,对离心试验的加速度输入和电压输出之间的关系进行最小二乘分析,提出单程线性度和全程线性度的公式,证明线性度为输入的二次曲线函数,且与开环系统低频环路增益有关。线性度公式表明增大低频环路增益,增大悬臂梁机械刚度以提高线性度的方法。利用电测法估算机械参数,并利用离心试验的数据进行验证。结果表明,可以利用±1g静态翻滚试验的数学模型和电气参数来估计高g输入下的线性度,理论值与实测值符合得较好,因此可以用简单廉价的±1g线性度测试来粗略替代复杂且昂贵的离心试验进行满量程线性度的估算。     

基于STM32的细胞换液自动控制系统

为了解决目前在细胞冷冻前细胞换液过程中人工操控难、技术要求高、效率低、成本高等问题,提出了一种基于STM32和μC/OS-Ⅱ的自动控制系统的设计方案。其中,以STM32为主控器,完成步进电机S形加减速脉冲的生成、位移数据的采集和模数转换、与上位机LabVIEW的通信等;控制系统中嵌入μC/OS-Ⅱ实时操作系统以实现多任务运行,简化程序设计,便于扩展。实际的测试证明,该系统具有良好的稳定性和可行性,大大缩短了实验时间,性能指标达到了系统初步的目标要求。