搬运秤

记者从中科院深圳先进技术研究院获悉，该院郑海荣课题组携手国内外合作者，实现了利用超声辐射力效应对物体进行非接触的操控、搬运以及筛选。这使得利用声波进行一定距离的&ldquo 隔空探物&rdquo 成为现实。相关成果于6月11日发表于《应用物理评论》杂志。　　据了解，声波操控技术利用声场中的颗粒对声波产生的反射、折射、吸收等效应引起的动量在声波与颗粒之间交换，通过颗粒受到的力作用对其进行操控。声子晶体(人工周期结构)是具有声子带隙的人造周期弹性介质结构。利用声波在不同周期结构材料中的传播规律，以及不同材料的组元及其结构对能带结构和带隙的调控机制，可以设计优化声子晶体以对声场形态进行调制，从而控制声波的传播和分布。　　在该研究中，郑海荣课题组提出通过设计制造的人工周期结构对换能器发射波束进行再调控，首次利用声子晶体板兰姆波诱发的透射增强机制，产生高度局域化的声辐射力，对同种材料不同尺寸或相同尺寸不同材料的微纳米颗粒成功实现捕获、排列、移动、筛选等操控。　　由于组成&ldquo 声筛&rdquo 的声子晶体板共振频率由晶格常数和板厚等结构参数决定，因此可设计优化捕获力的激励频率以及微纳米颗粒的筛选尺寸。又因为颗粒尺寸小于晶格常数，且晶格常数为兰姆波波长，小于同频率声波在水中的波长，所以&ldquo 声筛&rdquo 对微纳米颗粒的操控具有亚波长特征。因此，&ldquo 声筛&rdquo 实现了对亚波长微纳米颗粒的可调控操控，其在生物医学工程、3D打印、催化反应和材料科学等领域具有广泛的应用前景。　　据介绍，利用&ldquo 声筛&rdquo 技术可研制出精确可靠、成本低廉的微纳米颗粒控制器件，为研究金属、细胞、蛋白质、DNA等微纳米颗粒及其微纳米结构的装配、基本力学、物理和生化特性提供重要研究手段，为用于细胞、血小板、蛋白质等生物颗粒筛选的新型生化分析仪器研制提供技术支持。　　据悉，该成果已被《应用物理评论》杂志推荐为&ldquo 研究亮点&rdquo 和&ldquo 特色研究&rdquo ，并受到国内外同行的广泛关注。

北京航空航天大学机械工程及自动化学院冯林教授课题组学生宋斌，近日在国际期刊《Biomicrofluidics》发表了一篇文章“On-chiprotational manipulation of microbeads and oocytes using acoustic microstreaming generated by oscillating asymmetrical microstructures”。研究人员在实验过程中使用了深圳摩方材料科技有限公司微尺度3D打印设备S140，该设备具有10um精度的分辨率，94*52*45mm大小的三维加工尺寸。基于该设备加工了尖锐侧边和尖锐底面微结构，通过PDMS二次倒模并与玻璃基底键合形成声流体芯片。该声流体芯片通过正弦信号激励压电换能器振动，从而带动芯片内微结构振动，并在其周围产生局部微声流，最终实现卵细胞的三维旋转。该研究在细胞三维观测、细胞分析及细胞微手术方面有重大研究意义。（声流体芯片制备工艺示意图） （a）图中声流道长度15mm, 深度250μm，最小宽度200μm。槽道内分布着对称的尖锐结构和斜坡陡坎结构：尖锐结构顶角20°，高度250μm；斜坡陡坎斜角28°，高度80μm。声流体芯片制备工艺如上图所示，先通过深圳摩方（BMF）10μm精度的微立体光固化3D打印机S140打印出微米级别的尖锐侧边和尖锐底面微结构(最小尖端20°)，再倒模出纯PDMS模具，然后经表面处理之后二次倒模获得的PDMS尖锐侧边和尖锐底面微结构。最后把PDMS二次倒模的结构与玻璃基底键合形成声流体芯片。本研究声流体芯片的实验操作系统如上图a所示，主要观测系统和驱动系统两部分组成。上图b展示了声流体芯片的概念图，由受正弦信号激励的压电换能器振动，带动尖锐侧边和尖锐底面微结构振动，从而在相应的微结构周围产生微漩涡（如上图c所示）。在由微漩涡产生的扭矩作用下，最终实现了细胞的三维旋转。对应的微流道及微结构尺寸如上图d-f所示。细胞三维旋转作为一项基本的细胞微手术技术，在单细胞分析等领域有着重大科学意义和工程意义。本文提出了一种基于声波驱动微结构振动诱导产生微声流以实现细胞搬运及三维旋转的简单有效的方法。细胞旋转的方向和转速均可以通过施加不同频率和电压来实现。本研究以单细胞为操作对象，以微流控芯片为手段，以高通量全自动化多功能微操作为目标，为促进我国在微操作技术领域的发展以及生物医学工程交叉学科的革新，进一步为加强我国微纳制造水平提供系统性方法。（BMFnanoArchS140 System）了解更多https://www.bmftec.cn/links/7

6月，正值全国高考、志愿填报之时，想必，又会有一批学子将踏进国内顶尖学府——复旦大学，一座拥有113年历史的百年名校。 113年是一段漫长的岁月，一些原先或文艺、或大气的建筑，在日复一日的风雨中逐渐褪去靓丽色彩，尤其是屹立了近半个世纪、见证了中国科技逐步强盛的化学楼、物理楼。前不久，经过专业建筑检测，这两栋“半百楼”主体框架已随着时间走向衰老，同时内部设施也在步向“老龄化”。再加上国家科学发展一日千里，更多科学前沿新课题不断加入，这两栋楼目前的实验环境已然无法满足这个百年名校目前及未来的科研需求。 因此，这两栋楼的搬迁改造迫在眉睫。复旦大学化学楼 实验室搬迁 专业人做专业事 2018年1月，经过和同行的激烈竞标，泰坦科技（titan）成功拿下了化学楼、物理楼的搬迁项目。 一说到搬迁，很容易就联想到搬家，桌椅板凳、锅碗瓢盆、杂七杂八的东西非常多，各种繁琐的事情数不胜数。但是复旦大学物理楼、化学楼搬迁，可不是一个简单的家庭住宅搬迁能相比的。 这两栋楼，房间近300间，涵盖有机、无机、分析、物化、综合等各个实验领域，需要搬迁的多数为通用仪器、精密仪器、各种实验耗材、各种危险化学品等物品，而且这些实验室用品品牌众多，性能、用途各不相同，一般的搬家服务公司根本无法完成搬迁工作。 泰坦科技（titan）作为实验室整体解决方案领导者，拥有5000+合作品牌，专业的售后服务团队，了解每一款仪器的安装使用条件。他们可以根据仪器特点结合用户端的实际环境条件，为用户量身定制实验室整体搬迁方案，规划搬前、搬中、搬后的各项事宜。 所以说，复旦大学化学楼、物理楼实验室搬迁是一项专业的搬迁工作，泰坦科技（titan）是一个专业的团队，专业的事就得专业的团队干！ 行动出真知 实践是检验真理的唯一标准，同理，实践也是检验专业的唯一标准。 在接下这个项目的第一时间，我们的团队便根据项目特点成立了搬迁专项小组，对搬迁工作量进行摸盘，结果就是——两栋楼，近300个房间，需要拆卸打包仪器逾1000套，试剂药品逾100箱，耗材多达5000多箱，办公桌实验桌约1400张，文件资料约5000箱，空调拆卸安装约200套，这还不包括杂项辅助物料。 虽然在前期投标就明白复旦大学实验室搬迁项目的工程量会很大，但是这个数据还是远远超过了团队预期。不过没有关系，一路披荆斩棘一往无前的泰坦人就从来没有退缩过，难度越大才越有挑战性、才越能让团队历练成长。经过包装、防护，等待被搬迁的设备 在搬迁过程中，我们的防护标准不会因为物品多就有所松懈，只会越多越严格。对于实验室物品，我们采用防震防撞的包装，根据耗材的种类分类打包，而对于各种仪器设备我们则根据特性灵活采用一箱一物、一箱多物、多箱一物多种打包方式，而且在搬运前，搬迁人员会事先演练一遍搬迁路径，确认进出门时门框的尺寸、走廊转弯的角度、货梯轿厢与地面的高低差等，以保证整体搬迁稳中有进、快中有序。对于大型物件 提前协调吊车 计划没有变化快 办法总比困难多 尽管，在项目前期我们已经做足了计划，尽量保证项目在计划内“按部就班”地进行。但是，在具体实施过程中，总有几次变化会对抗计划，总会有一些突发因素给我们增加额外的工作量，所以，面对变化，如何完美的应对，也是对我们团队专业性的考验。 首先在这个项目初期，学校的老师由于繁忙，并未有具体的搬迁准备和方案，虽然学校方面考虑到为了提高沟通的效率，专门配备了相关协调人员，但是整体而言，协调效果并不令人满意，导致搬迁工作难以按计划进行。在这个问题上，我们的负责人将搬迁计划精密安排到按天来算，哪怕有老师因突发事件需要变更计划， 我们也能及时响应，根据实际情况调整，保证节奏不乱。我们的项目负责人费工，一人同时协调100多位老师，楼上楼下楼里楼外奔波，每天足迹里程达20公里。 其次，因为在项目进行中间复旦大学举办了一次校园艺术节，导致原先的搬迁路线被封。为了不延误搬迁工期，我们积极尝试寻找解决办法。经过主动和校方沟通，校方同意采取破墙的方式重新开辟一条新的路径，相比之前的路径还近了许多。但是由于偏离主路，车辆、吊车等机械无法使用，搬迁人员只能选择人工搬运。搬迁人员人工作业难度大 当然计划外的事情还有很多，电梯故障、部分设备超过货梯的大小等，但我们都在短时间内高效、专业地处理。专业的结果就是，两栋实验楼，300多间房间，近20000箱的实验用品，我们的团队在一个多月内高效、保质地完成！此次搬迁获得复旦老师们的充分认可 搬的是物 迁的是魂 校园，是一个神圣的地方，它教书育人，它普世大众，尤其对一个具有百年历史的校园来说，搬迁，搬的是物，迁的是魂。 一间实验室，在普通人看来，可能就是一群实验员摆弄着五颜六色的液体，操作着不知名用途的仪器，日复一日，年复一年。但是作为科学服务郎，我们知道实验室承载的是一代代科研前辈科技兴国的强国梦，它有血有肉有传奇故事，所以，我们在这次搬迁工作中对各种实验物品的防护，更多的也是对这些“传奇”的尊重及守护。 在这次需要搬迁的化学楼里，有一座无数后辈敬仰之人的雕像，他就是中国近代史上的著名教育家马相伯先生，复旦大学创始人，也是第一任校长，蔡元培先生、于右任先生都曾受教于他。复旦大学创始人、首任校长马相伯 对此雕像，校方并没有提出任何要求，本不在我们的项目范围内，但是出于对历史的尊重、对文化的敬仰和对前辈的敬畏，我们主动和校方沟通，表明我们希望将老先生的雕像移出物理楼并在新大楼建成后再将雕像迁回，以继续继承发扬老先生教育兴国的明志。搬迁人员在讨论雕像的防护及迁移方案 我们希望能传承马公为国家教育献身的大无畏精神，也希望能继承这所百年老校延续至今的科研精神。复旦历史上曾经拥有一大批学术大师和著名学者，在国内外享有盛誉。周谷城、陈望道、颜福庆、苏步青、谭其骧、周予同、陈建功、朱东润、胡曲园、严北溟、张世禄、伍蠡甫、卢鹤绂、谢希德等著名学者长期在校执教，为复旦奠定了雄厚的学术传统和基础。 复旦大学校长、中国半导体之母谢希德 建校以来复旦大学为国家共培养了18万余名各类毕业生，涌现出包括于右任、邵力子、陈寅恪、竺可桢、张志让、李岚清等校友在内的众多杰出人才，为国家的建设事业作出了卓越贡献。 尤其是建系八十多年的化学系，科研人才更是多不胜数，目前已有包括黄春辉教授、林国强教授、王迅教授、杨玉良教授等在内共26位中科院院士，他们在有机、无机、物化、材料等各方面取得了令世人瞩目的成绩，他们是当代当之无愧的学术名家、国家瑰宝。而在这次搬迁过程中，我们有幸能为3位院士服务，将他们重于泰山的科研办公室搬入新址，也将多年积累的文化价值、教学精神、科研精神在新的办公室内传承下去。 结语 化学楼、物理楼正在施工 6月6日，泰坦工作人员再次来到复旦大学，看到的是化学楼、物理楼四周已被绿色的防护网包裹的严严实实，站在大楼外能听到建筑工人作业时的叮叮咚咚敲击声。泰坦科技（titan）实验室搬迁，就像这些敲击声一样有着更深层次的寓意。在敲击声的背后是一座崭新的科研大楼即将落成，而在我们搬迁工作的背后，则是对一所百年名校文化保护、历史保护及科研精神的传承。 预计今年8月底，新楼将改造完工，届时，新楼的实验室里，也将再次看到泰坦人的身影，因为，有实验室的地方就有泰坦！