激光直写氧化石墨烯可调光子筛

光子筛不受衍射极限限制且设计结构灵活，是一种新型衍射元件。相比于振幅型光子筛，相位型光子筛能量透过率更高，成像对比度更加尖锐，具有应用优势。然而，常见衍射光学器件面临加工复杂及难以调制等局限。石墨烯及其衍生材料具有良好的光电调制特性，被广泛用于衍射光学器件制备。利用激光直写技术可实现诱导还原氧化石墨烯，是一种简单高效的微纳加工技术。利用时域有限差分方法研究光子筛的衍射特性，并基于激光直写技术制备氧化石墨烯光子筛。通过不同激光功率加工可获得材料的折射率调制，器件实现了明显的焦距调制(1.62 mm)和聚焦效率的提高(13.6%)。该方法有望为实现可调制衍射光学元件提供简便、灵活的设计与制备手段。     

柔性触觉传感器的三维打印制造技术研究进展

聚合物基柔性触觉传感器在智能机器人、人工假肢与人体健康状态监测等领域有着广泛的应用,将三维打印技术应用于柔性触觉传感器的制造过程可以克服传统制造方法加工周期长、复杂聚合物基微结构制造困难等缺陷。因此发展聚合物基触觉传感器的三维打印制造技术及工艺是当前的学科研究热点,具有广阔的发展前景。首先,在阐述柔性触觉传感器的传感检测原理和性能指标的基础上,重点阐述了柔性触觉传感器三维打印制造技术方面的最新研究进展,包括聚合物基柔性触觉传感器的结构设计、三维打印材料的分类和应用、以及传感器的打印制造方法及工艺等。然后,还总结预测了基于新材料制备和新制造工艺的柔性触觉传感器设计与制造的发展趋势,并对柔性触觉传感器的三维打印制造技术未来的发展趋势进行了展望。     

聚合物微流控芯片激光加工及建模研究

在CO2激光直写聚合物PMMA微流控芯片加工原理基础上，对建立激光直写PMMA微流道的数学模型进行了研究。采用能量守恒原理对激光直写PMMA微流道成形进行分析，结果表明其微流道的形状呈高斯函数型分布，并获得了微流道深度与激光功率、加工速度及加工次数的函数关系模型。实验数据较好地验证了所建模型的正确性，该模型对CO2激光直写聚合物微流控芯片的加工参数选择具有较好的指导作用。     

聚合物基表面微结构的逐面式制造技术研究进展

聚合物基表面微结构在软体机器人、柔性电子器件、仿生机械、生物医学、组织工程等领域有着广泛的应用,将逐面式制造技术应用于聚合物基表面微结构的制造过程可解决传统微压印、光刻、逐点和逐线式制造方法加工周期长、效率低、大面积表面微结构制造脱模难等问题。发展聚合物基表面微结构的逐面式制造技术是当前先进制造技术的研究热点之一,具有广阔的应用前景。首先在阐述了常见的聚合物基表面微结构设计及其制造材料的基础上,重点论述了光刻、纳米压印、数字光投影式3D打印、能场辅助制造、自组装制造等五类逐面式成形制造技术方面的最新研究进展,包括各种制造技术的制造原理、工艺特点及表面微结构的典型应用等。最后,总结预测了聚合物基表面微结构设计、制造及应用方面的发展趋势,并对聚合物基表面微结构的逐面式成形制造技术的未来发展进行了展望。     

浅谈先进的柔性制造技术的应用

本文主要讲述目前最先进的制造技术一柔性制造技术,并详细写了柔性制造技术的特点和所需要主要设备、在制造方面的应用以及相关技术的发展.可以为加工制造业采用先进加工的发展指出方向,用柔性制造技术可大大提高产品生产率.     

柔性热管的研究现状与发展趋势

热管凭借高传热效率、高稳定性、长寿命和低成本等优势已经成为解决高性能微电子器件散热难题的主要方案。然而,日益兴起的柔性可穿戴式电子设备对高热流密度电子器件的散热系统提出柔性化需求,传统铜、铝基热管已经难以满足轻薄型柔性电子设备的散热需求。可弯曲、高性能、轻薄化的柔性热管逐渐成为热管技术的研究热点和发展方向。详细介绍柔性热管的结构类型、封装工艺和应用领域,重点综述目前国内外关于柔性热管在吸液芯结构和封装工艺等方面的研究进展,分析讨论其在柔性微电子器件散热领域应用中存在的不足,并对柔性热管的发展趋势进行科学预测与展望。     

2008北京国际激光加工“奥林匹克”盛会——记第三届太平洋国际激光与光学应用会议

太平洋国际激光与光学应用会议（PICALO）是由美国激光学会主办、清华大学协办的大型国际会议,已于2004年、2006年在澳大利亚墨尔本举办两届,其主要目的是给环太平洋区域科学家、工程师及激光设备厂家提供一个平台,共同分享激光技术、激光应用及激光设备的最新发展与研究成果．交流新知识、新经验和新观点,推动激光技术的发展。近年来,鉴于中国激光加工学术和产业的快速发展和国际影响力的提升,美国激光学会经与中国光学学会激光加工专业委员会协商,确定第三届PICALO在北京举办。2008年4月16～18日,本刊记者全程参加了本次会议,为大家带来最新报道。     

基于飞秒激光的可运动微结构加工与旋转驱动

微驱动技术由于驱动方式的多样性和应用的广泛性,在近年来受到了越来越多的关注。本文提出一种利用飞秒激光同时实现微结构加工和旋转驱动的技术。利用双光子聚合加工直径20~30μm的微转子结构,然后结合空间光调制器调制出带有光学轨道角动量的光场,实现对微转子结构的旋转驱动,并获得了40 r/s的转动速率。详细介绍了利用飞秒激光直写技术加工可运动微转子结构的实验过程与优化参数,利用空间光调制器生成了不同拓扑荷的涡旋光,研究了其传播与聚焦特性,并用于驱动转子的顺、逆时针旋转运动。这种可控光学驱动技术在微流控、光镊技术、靶向药物运输、细胞动态行为等领域具有广阔的应用前景。     

先进激光加工技术与装备

<正>激光加工是一种利用高功率密度的激光束照射工件,使材料熔化气化而进行穿孔、切割和焊接等的特种加工技术。近几年,随着科技的进步,激光技术以其加工应用范围广、工艺灵活多样、加工精度高、质量好、生产清洁、易实现自动化、柔性化和智能化等优点正逐步取代一些传统的加工方法。各种专用的激光加工设备竞相出现,并与光电跟踪、计算机数字控制、工业机器人等技术相结合,大大提高了激光加工设备的自动化水平和使用功能。本期策划将为读者介绍有关三维五轴光纤激光切割机、高效光纤激光切割机等先进激光加工设备的技术特点,以及激光焊接技术在汽车制造这一重点领域的应用现状与发展趋势。     

热管在电子器件热控制中的应用

随着电子器件集成化的发展,其热控制系统的散热量必然增加,对此,两相传热技术,主要指热管技术能够满足这种要求,并替代庞大的传统散热装置,这一技术从根本上可克服系统散热量的增加。本文综述了在这方面的最新应用和研究,其重点是热管在电子器件、装置和系统热控制中的应用,并对这一技术的应用以及发展作了评价,木文还论述了晶体管、晶闸管、计算机模块、半导体结和电子设备的散热问题,介绍了由一些理论模型和实验装置得到的温度梯度、热阻和瞬态特性。     

基于氧化石墨烯的阻变存储器制备

阻变存储器是一种新型非易失性存储器,其在外加电场作用下可实现高阻态和低阻态之间的切换。存储器电极材料和活性层材料的选择及相互作用是实现器件阻变特性的主要因素。石墨烯是具有优良导电性和高延展性的二维材料,通过激光加工还原氧化石墨烯是高效获取石墨烯的极佳方法。传统存储器的制备过程复杂,不利于大规模加工制造。以金属金（Au）和还原氧化石墨烯（rGO）作为电极,氧化石墨烯（GO）作为阻变层进行器件制备,很好地实现了存储器的阻变功能。简单高效的制备方式为大规模、高集成化生产阻变存储器提供了参考。     

考虑接触热阻的高速列车制动盘热机耦合行为分析

接触界面间存在的接触热阻对制动盘内部热流传递过程有重要影响,进而影响制动盘热机耦合仿真分析的准确性。通过建立考虑接触热阻的有限元模型,结合制动台架试验,系统分析某高速列车轮装制动盘在紧急制动过程中的温度分布、盘面变形、螺栓载荷以及螺栓孔边应力等热机耦合行为。结果表明,选定的接触热阻模型得到的仿真结果与台架试验结果在较大的速度范围内吻合较好。制动系统内的温度梯度导致制动盘体产生较大的热应力并发生离面变形,是导致螺栓载荷增大的主要原因。制动盘面螺栓孔边沿制动盘半径方向的0°和180°位置附近的周向应力变化量较大,且处在较高的平均应力水平,是最容易产生制动热疲劳裂纹的两个方向。     

数控设备在机加领域中的高效加工

数控高效加工是将传统制造技术与数字化技术相结合的先进制造技术,相对于传统制造技术,其特点及优势为:提高零件的制造精度;完成普通设备难以完成或者不能完成的加工任务;一机多用,节省工艺装备的设计和制造费用,缩短产品的研制周期,提高整个加工工艺过程的效率;很大程度上降低了操作者的劳动强度,减少人力及时间的成本;减少了零件所需材料,降低了材料的成本。     

超薄微热管的研究现状及发展趋势

快速增加的系统发热已经成为当代先进微电子芯片系统研发和应用中的一项重大技术挑战。热管以其高导热率、高冷却能力、高稳定性和长寿命等优点在高热流密度元件的散热技术领域得到广泛应用。但是,随着电子产品不断朝着高性能化与轻薄化的方向发展,传统圆柱型微热管或普通压扁型热管已难以应用于紧凑、轻薄型的电子设备散热,体积更小、质量更轻、厚度更薄的超薄微热管已成为目前热管技术的重要发展方向和研究热点。详细介绍了超薄微热管的类型及应用,重点综述了目前国内外关于超薄微热管在成形工艺及吸液芯结构等方面的研究进展情况,分析讨论了其在电子器件散热中的发展所存在的问题,并进行科学预测与展望。     

面向触觉力反馈的可穿戴柔性执行器研究现状

随着最新一代电子产业在可穿戴性、轻便性、舒适性等方面的需求,近年来基于柔性电子材料的执行器设计制造技术已成为商业消费电子和科研领域关注的热点。柔性执行器由柔性材料加工制作,与刚性执行器相比具有更优的轻薄性、柔韧性和适形性,在可穿戴设备的触觉力反馈中可对皮肤产生多种深浅、节拍和加速度可控的多点作用力,协同产生捏、按、拉等触觉行为,并且整体装置轻巧便捷。分类综述针对触觉力反馈的柔性执行器技术,从主体材料和驱动原理两方面对柔性执行器的工作机制和优缺点进行总结,分析了柔性执行器在虚拟现实、教育培训、医疗辅助等领域的应用情况和潜在价值。对用于实现触觉力反馈的柔性执行器的问题和研究难点进行了总结,并得出设计出安全、舒适、美观、安静等性能优良的柔性执行器是促进未来人机交互的研究突破点。     

碳化硅陶瓷基复合材料常用的特种加工技术：综述

碳化硅陶瓷基复合材料(SiC-CMC)具有高硬度、高强度、耐高温、耐腐蚀等诸多优点，在航空航天、核工业、刹车系统中表现出巨大的应用潜力。然而，SiC-CMC各向异性、不均质性、硬脆性的特点，使加工变得十分困难。传统加工方法存在加工表面质量难以控制、刀具磨损严重、加工效率极低的问题。为了解决上述问题，特种加工技术被用来尝试加工SiC-CMC。不过，特种加工技术种类众多，涉及的知识面比传统加工技术多、广、杂，选择工程实用价值更高和基础性更强的激光加工、磨粒水射流加工、电火花加工三个方面展开综述。首先介绍了三种特种加工技术存在的问题，然后综述了解决问题的方法，最后比较了三者之间的优劣势并得出结论：特种加工技术具有各自优势，激光加工适合加工微孔、微槽等微织构；磨粒水射流加工具有更高的加工效率，且能加工大型复杂构件；电火花加工设备投资低，擅长加工薄板型构件和深腔凹槽。特种加工技术既不相互排斥，也不能相互代替，而应该相辅相成，发挥各自的优势，以高效率制备高精密的复杂构件。     

Review of pyroshock wave measurement and simulation for space systems

Numerous pyrotechnic devices are used in aerospace vehicles to accomplish initiation, release, severance/fracture, jettison, valving, switching, time delay, and actuation process. The initiation of these devices generates severe shock, which has been overlooked as a potentially damaging environment in many equipment specifications. This severe shock is referred to as pyroshock which is characterized by transient high acceleration and high frequencies. Since pyroshock can cause the failure of electronic components, many researchers have attempted to develop an effective method to analyze the generation and propagation of shock waves. The simulation and characterization of shock waves in ground tests are necessary to ensure equipment integrity in this phase. We review the measurement and characterization of pyroshock, requirements for various experimental simulations, excitation and measurement techniques, data acquisition, and an overview of numerical simulation.     

基于3D打印技术的石墨烯基三维电极设计制造研究进展

锂离子电池因其较高的能量密度、稳定的放电平台和安全的使用环境被广泛应用于航空航天、汽车、可穿戴柔性设备等领域。目前锂离子电池的研究主要集中在薄电极（<50 μm）的设计制造,其较低的单位面积负载（<5 mg·cm^-2）严重制约了面积比容量。因此厚电极的制造（100~500 μm）将成为未来高比能量电池的研究热点。3D打印技术因其可定制化成型复杂电极结构的优势,在厚电极制造领域具有广泛的应用前景。综述了3D打印成型工艺在石墨烯基三维厚电极领域的研究进展,分析了相应3D打印工艺的成型特点（墨水性能、成型精度、适用范围）和工艺难点,展望了石墨烯基三维厚电极3D打印的发展趋势,提出了基于凝胶电解质的全电池成型工艺,为新一代高性能锂离子电池的研制提供新思路。     

基于GPS/ BDS 技术的软件测长仪

随着计算机技术特别是微电子技术的快速发展与普遍应用,许多传统的机械和电子设备与软件技术相结合,促进了传统机电设备的新发展与新应用.文中论述了测长装置的发展历程,着重阐述了基于GPS/BDS(全球定位系统/中国北斗卫星导航系统)技术的智能软件测长仪的测量原理、设计理念和测量流程,提出利用伪距和载波相位相结合求整周模糊度的方法.通过实验验证了软件测长仪具有非接触式测量、直接测距和毫米级测量精度的特点,可开发成智能化、自动化、小型化、模块化和开放式系统设备,其市场应用前景广阔.