纳米机器人

凭借应用智能、控制可靠、效率便捷的优势，工业机器人已逐渐取代传统的人工作业，成为机械加工、焊接、铸造等行业的重要生产力。同时，被誉为“工业之眼”的高精度3D视觉技术，正在工业机器人的落地应用中发挥着重要的推动作用。本期，将为大家揭秘高精度3D视觉技术如何加速工业机器人的创新应用。

氦质谱检漏仪机器人五金连接件镀铬镀膜机检漏工业机器人 Robert 具有一定的自动性, 可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能. 广泛应用于精密电子制造行业. 上海伯东某客户生产应用于工业自动化机器人, 其中机器人使用的五金连接件, 需要通过镀膜机进行表面镀铬, 达到耐磨, 耐热和保障力学性能的作用.

机器人一般分为服务类机器人和工业机器人，服务类机器人多指用来服务人类生活需求的机器人，而工业机器人一般是用于生产需求的。本文中的机器人指工业机器人，虽然形态不同外貌各异，却都是实现实验室自动化的非常重要的工具。通常情况我们会用自由度/关节来对机器人进行标记，类同人类的手臂一样，自由度/关节越多，灵活度越好。而在国内实验室中，我们也时常可以看到机器人的身影。在科学仪器领域，也有多家企业推出了不同功能的机器人，我们将举例介绍并进行简要分析。

工业机器人在制造生产中发挥着越来越重要的作用，与此同时，高精度三维视觉等技术的发展，也推动着工业机器人的多元化应用。本期，我们将介绍高精度三维扫描这项三维视觉技术，如何打造工业机器人的“智慧之眼”，实现以机器代替人工进行锻造模具修复的案例。

如今，在工业制造中，以机器代替人工进行高强度的作业，已是大势所趋。例如，现在很多工厂中的焊接作业均为工业机器人完成。随着技术的发展，在铸件打磨这一加工领域，机器人智能应用方案也不断发展。

FLIR红外热像仪凭借其优秀的性能，被广泛应用在各行各业中，今天小菲就来给大家说一个高清红外热像仪FLIR T1040和口袋热像仪FLIR C5参与美国科学竞技类电视节目《BattleBots》中，用于保障机器人比赛安全顺利进行的案例。

工业设施的气体检漏不但危险耗时，而且容易出现人为错误，并可能出现多种解读。为了提供一种更安全、更高效和更可靠的解决方案，RoboGasInspector藉此应运而生。这一创新的气体泄漏远程探测与定位机器人系统是由多家德国公司和研究所联合研发而成，并采用了FLIR GF320光学气体红外热像仪。

开发高能高效的电池技术是推进交通和航空电气化的一个重要方面。然而，电池创新可能需要数年才能实现。就非水性电池电解质溶液而言，在选择多种溶剂、盐及其相对比例时存在许多设计变量，这使得电解质优化工作既费时又费力。为了克服这些问题，研究人员在这项工作中提出了一种将机器人技术（一种名为 "Clio "的定制自动实验）与机器学习（一种名为 "Dragonfly "的基于贝叶斯优化的实验规划器）相结合的实验设计。通过在单盐和三元溶剂设计空间内对电解质电导率进行自主优化，在两个工作日和 42 次实验中确定了六种快速充电的非水电解质溶液。与相同的自动实验所进行的随机搜索相比，这一结果代表了六倍的时间加速。为了验证这些电解液的实际用途，研究人员在 220 mAh 石墨∣∣LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2软包电池配置中进行了测试。与使用从设计空间中预先选择的非水电解质溶液的基线实验相比，所有含有机器人开发的电解质的软包电池都显示出更强的快速充电能力。

下游改性工厂对来料颜色的控制越来越严，上游工厂检测批次越来越多，面对高重复性的和高频次的检测要求，我们迫切需要将如上变量变成常量稳定下来。SmarTest MS智能机器人颗粒色度测量系统，已经得到部分头部企业的认可和使用，正在影响到更多的优质客户，必将为塑料原料供应链中颜色一致性的难题提供具有价值的解决方案。

近期，《Metal Finishing News》报道了工业机器人搭载Pulstec μ -X360s残余应力分析仪进行自动化残余应力测量的新应用，在该模式下可以实现X射线残余应力分析仪的自主运动、自主检测、自动绘制应力分布云图以及三维振荡等功能，从而轻松改变常规的操作者手动测试的工作流程。

在检测分析工作中，样品称重的工作非常多，称量以及记录的准确性直接影响检测的质量。近几年来，安全问题越来越受重视，由此给检测工作带来的问题也比较多。首先，基层实验员工作量大，繁杂，频繁的称重、记录非常耗费人力和时间。如此大的工作量，很难兼顾各项检测任务准确性和效率，这样就会出现各种问题。加之长期从事无技术含量的繁杂工作，实验员提升非常慢，便会有离职甚至转行的想法行业的发展。以上种种问题，越来越需要新的大神，让实验人员解放出来，从事更有意义的工作，实现个人价值，检测工作只有实验员与公司提升同步，才能保证检测的可持续发展！正可谓时势造英雄，莱伯泰科公司Sirius机器人在此严峻形势下应运而生，下面我们就以水中溶解性固体的测定为例，快来看看机器人是如何解放实验员，提升检测质量的吧？

利用LaVision公司的软件平台DaVis10.0.5中加载的双脉冲双帧抖盒子算法（Shake The Box with Double Pulse-Double Frame algorithm (STB DP-DF)和新近研制的机器人型体视PIV速度矢量场测量系统，对风洞中骑自行车的假人腿部造成的阻力危机现象进行了实验研究。

自1991年碳纳米管被发现以来，就吸引了众多科学家和研究学者的注意。根据其手性参数的不同，碳纳米管既可呈金属又可呈半导体的性质。由于单壁和多壁碳纳米管独特的结构、力学性能和电学性能，使其在材料和器件方面有着广泛的应用。本论文主要对碳纳米管膜的电学性质、压阻效应和电化学性质进行了研究。本论文首先讨论了对碳纳米管的不同酸处理方法，并用透射电镜图和傅立叶红外谱表征了处理前后的碳纳米管，结果发现经过酸处理后的碳纳米管的端头被打开，并接上了羧基，成为羧基修饰的碳纳米管。文章对不同管径的碳纳米管膜电阻率随温度的变化进行了测定，发现所有这些碳纳米管膜电阻率均随温度的上升而呈下降趋势，即表现出非金属性。建立了碳纳米管膜的导电模型，其电阻率随温度的变化趋势与实验相符合。计算了碳纳米管膜的激活能，结果表明，碳纳米管膜的激活能随着管径的增加而减小。该研究对碳纳米管膜的应用有很好的指导意义。对碳纳米管膜的压阻效应进行了实验研究。研究表明，未处理的和经化学处理的碳纳米管膜相比，在相同的应变下，经化学处理的碳纳米管膜的电阻变化要大于未处理的碳纳米管膜的电阻变化；而对不同管径的多壁碳纳米管膜的研究发现，在相同的应变下，管径越小，电阻相对变化率就越显著。压阻因子K和应变的关系并没有显示出很好的规律性，在相同的温度下，未处理的碳纳米管膜的压阻因子在开始的时候随着应变的增加迅速增大，而后又逐渐减小。然而经化学处理后的碳纳米管膜的压阻因子随应变增加一直增大，两个样品的压阻因子随温度的升高也有很大的增加；在室温下对不同管径的多壁碳纳米管膜的压阻效应的研究发现，管径较小的碳纳米管膜与管径较大的相比具有更好的压阻效应，文中还对压阻效应的机制进行了详细的讨论。采用硝酸处理的方法实现了对氮掺杂碳纳米管的羟基修饰，使其具有化学活性，碳纳米管电化学性质主要决定于碳纳米管膜活化能和碳纳米管表面的官能团两个重要因素。碳纳米管的微孔道结构和端头的活性基团对多巴胺的氧化有很强的催化作用。正是由于这些催化作用，碳纳米管电极可用于在微量多巴胺与大量抗坏血酸共存下的检测等，并表现出很高的灵敏性和选择性。

在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB) 存在下,利用N2H4 H2O 还原H2SeO3 合成出单质硒纳米管,然后以硒纳米管为模板,与Pb(NO3 ) 2 和N2H4 H2O 在常压低温下反应,制备了PbSe 纳米棒。采用电子透射电镜、X射线衍射等方法对产物进行了表征。探讨了PbSe 纳米棒的形成机理和制备反应的影响因素。测定了产物的荧光性质,并利用电位扫描伏安法研究了所得PbSe 纳米棒的电化学性质。结果表明,所得产物在碱性介质中电化学活性较高,在循环伏安曲线上出现明显的氧化峰和还原峰。

微纳米气泡的出现及其不同于普通气泡的特点，使其在水处理等领域显现出优良的技术优势和应用前景,介绍了微纳米气泡以及其比表面积大、停留时间长、自身增压溶解、界面电位高、产生自由基、强化传质效率等特点，论述了微纳米气泡在水体增氧、气浮工艺、强化臭氧化、增强生物活性等环境污染控制领域的应用研究。引 言微米气泡(microbubble)通常是指存在于水中直径为10～50μ m的微小气泡，直径小于200nm的超微小气泡称为纳米气泡(nanobubble)，介于微米气泡和纳米气泡之间的气泡称为微纳米气泡(micro-nano bubble)，与传统大气泡(coarse bubble，直径50mm)和小气泡(fine bubble，直径5mm)相比，微纳米气泡直径小，其传质特性和界面性质均显著不同于传统大气泡。

反相微乳液法是制备荧光纳米粒子的经典方法，其优点是制备的纳米粒子单分散性良好、粒径均一，但多数荧光发射性能较强的染料境外为油溶性分子，因此研究负载油溶性荧光分子的二氧化硅纳米粒子的制备方法及其光学性能对于发展高灵敏度的荧光纳米探针具有重要意义。

本文在生产条件下采用冲入法制备改性纳米SiC粉体强化奥氏体不锈钢材料，研究了纳米SiC粉体对不锈钢的组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响及其作用机理。试验用的纳米SiC粉体预先经过表面改性处理，粒径为20－80nm。在细化晶粒方面，其作用机理与孕育剂相类似，但与常规孕育剂不同的是，该纳米SiC粉体与飞速发展的纳米技术相结合，相同质量的改性纳米SiC粉体，能够提供更多的结晶核心，从而以微量的纳米SiC粉体便能明显地细化铸造不锈钢的组织，提高其性能。对自然冷却后得到的不同纳米SiC粉体含量的不锈钢试样进行固溶处理。采用金相检验、布氏硬度检测、拉伸试验、冲击试验、化学浸泡试验、电化学分析等方法检测了不锈钢的晶粒组织、力学性能和耐腐蚀性能，并进一步讨论了不同纳米SiC粉体加入量对不锈钢的组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。研究结果表明：经改性纳米SiC粉体强化处理后的不锈钢组织明显细化，力学性能、耐点蚀性能和耐晶间腐蚀性能均得到有效提高,当纳米SiC粉体加入量为0.1%时，不锈钢的延伸率和断面收缩率分别提高了10.69%和12.30%，硬度、抗拉强度和冲击韧性分别提高了6.33%、4.70%和19.97%，点蚀速率和晶间腐蚀速率分别降低了16.05%和42.39%；断口分析结果表明：经强韧化处理后，不锈钢的断裂方式为典型的韧性断裂；极化曲线表明：当纳米SiC粉体含量为0.1%时，不锈钢的电极电位提高了3倍；能谱分析结果表明，经强化处理后，不锈钢的铬成分偏析减轻，有效改善了晶界等易发生点蚀和晶间腐蚀部位的贫铬现象。该纳米粉体强韧化技术水平先进，设备工艺简单，操作方便，附加值高，能有效提高不锈钢的综合性能，降低能源消耗，可在铸件的生产中广泛应用，并能实现绿色生产和可持续发展。

纳米二氧化硅表面改性及其对阿维菌素吸附和缓释性能可以作为疏水性药物的控释载体。 关键词：改性纳米二氧化硅；阿维菌素；控制释放 ... 是一种新型的无机材料，比表面积. 大，表面羟基数量多，因此具有较高的反应活性位， .... 用高效液相色谱测定溶液中阿维菌素的. 含量，绘制阿维菌素随时间变化曲线，并 ...

反相微乳液法是制备荧光纳米粒子的经典方法，其优点是制备的纳米粒子单分散性良好、粒径均一，但多数荧光发射性能较强的染料境外为油溶性分子，因此研究负载油溶性荧光分子的二氧化硅纳米粒子的制备方法及其光学性能对于发展高灵敏度的荧光纳米探针具有重要意义。

反相微乳液法是制备荧光纳米粒子的经典方法，其优点是制备的纳米粒子单分散性良好、粒径均一，但多数荧光发射性能较强的染料境外为油溶性分子，因此研究负载油溶性荧光分子的二氧化硅纳米粒子的制备方法及其光学性能对于发展高灵敏度的荧光纳米探针具有重要意义。

反相微乳液法是制备荧光纳米粒子的经典方法，其优点是制备的纳米粒子单分散性良好、粒径均一，但多数荧光发射性能较强的染料境外为油溶性分子，因此研究负载油溶性荧光分子的二氧化硅纳米粒子的制备方法及其光学性能对于发展高灵敏度的荧光纳米探针具有重要意义。

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反相微乳液法是制备荧光纳米粒子的经典方法，其优点是制备的纳米粒子单分散性良好、粒径均一，但多数荧光发射性能较强的染料境外为油溶性分子，因此研究负载油溶性荧光分子的二氧化硅纳米粒子的制备方法及其光学性能对于发展高灵敏度的荧光纳米探针具有重要意义。

在众多类型的膜材料中，醋酸纤维素（Cellulose Acetate-CA）是最古老的材料之一，改性后的CA具有生物相容性好、脱盐性好、电位通量高、韧性好、成本相对较低等特点，使其仍然是一种非常有前景的材料。最近，混合基质膜材料（Mixed Matrix Membrane Materials-MMMS）受到高度重视，这主要归功于它们在增加机械稳定性、较低的塑化和抑制降解等方面的性能改进。纳米碳材料作为合适的填料在最终混合基质制备的膜上产生了新的先进性能。碳纳米管（CNTs），包括单壁和多壁SWCNTs和MWCNT碳纳米管、氧化石墨烯和石墨烯纳米板结构（GO，GNPS）目前处于膜技术用填料的第一线，可提高最终膜材料的各项物理化学性能。本论文使用高纯度碳纳米管、醋酸纤维素和二丙酮醇制备了混合基质膜，并研究了分散方法（主要是超声和转子-定子系统）对混合基质稳定性的影响，以及最终膜结构特性的影响。

反相微乳液法是制备荧光纳米粒子的经典方法，其优点是制备的纳米粒子单分散性良好、粒径均一，但多数荧光发射性能较强的染料境外为油溶性分子，因此研究负载油溶性荧光分子的二氧化硅纳米粒子的制备方法及其光学性能对于发展高灵敏度的荧光纳米探针具有重要意义。

碳纳米管（CNTs）是一种低密度、柔韧、导电的材料，单个碳纳米管具有较高的抗拉强度。Nanocomp Technologies, Inc.生产的碳纳米管形式有薄片、条带、粉末、分散体和线状。Nanocomp的产品用于航空航天、装甲和耐火材料。

在医药领域中，通过化学合成方法来制备活性药物是药物研发的最常用方法。但通常这些合成药物大约有60%存在溶解性和低生物利用度问题而限制了药物的使用。如抗精神病药物Aripiprazole（阿立哌唑纳）是一种弱碱性物质，药效好，但为pH依赖性溶解，一般口服制剂难以发挥疗效。本研究采用纳米沉降/酸碱中和均质法制备aripiprazole纳米悬浮液，通过B90纳米喷雾干燥技术制备纳米颗粒，提高了aripiprazole药物的溶出度和口服生物利用度。纳米微粒极大的增加了药物的溶解性能，采用B90制备的纳米颗粒粒径分布均一，多分散指数（polydispersion index）值为0.25，平均粒径为357nm

纳米技术及其潜在应用在临床研究中的快速发展，引起了纳米粒子（NPs）对人类健康方面负面影响的顾虑。小尺寸的纳米粒子由于其单位体积里具有更大的表面积而意味着具有增强的反应性。在这种属性可以加强预期效果的同时，也有引入新的、未知的有害的影响的可能性。两种金属纳米粒子--金和银粒子，金粒子由于其具有高化学稳定性、易于控制颗粒大小和实现表面功能化被广泛应用于研究，银粒子具有抗菌效果经常被用于伤口灭菌、医学部件和假体涂层，以及商品化的纺织品、化妆品和日用商品2。由此，越来越多的银纳米粒子将经过绷带或医疗部件被引入开放性创口，直至迁移进入血液循环系统。近期的论文已经开始考虑纳米粒子被暴露性接触的器官直接吸收，并经由血液系统至第二级器官，例如中枢神经系统，可能影响到胚胎神经前驱细胞的生长特性3。因此，科研人员需要检测和测量血中纳米粒子的分析方法。本文研究了单粒子ICP-MS(SP-ICP-MS)测定血中金和银纳米粒子的分析能力。

细胞对暴露的纳米颗粒反应在各种环境中都是必不可少的，尤其是在纳米毒性和纳米医学中。这里,14纳米金纳米粒子在3T3成纤维细胞在一系列脉冲追踪实验研究了30分钟孵化脉冲和追逐时间从15分钟到48小时。里面的金纳米粒子及其聚合量化细胞超微结构的激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法，可以用于评估表面增强拉曼散射(SERS)信号。通过这种方法，可以分别获得它们在微米尺度上的定位信息和它们的分子纳米环境，并且可以将它们联系起来。因此，纳米颗粒从细胞内摄取、细胞内加工到细胞分裂的路径是可以遵循的。结果表明，细胞内纳米粒子及其积聚和聚集支持高SERS信号的能力与纳米粒子的数量和高局部纳米粒子密度没有直接关系。SERS数据表明，细胞内聚集的几何形状和粒间距离必须在内体成熟过程中发生变化，并对特定的金纳米粒子类型起关键作用，才能成为高效的SERS纳米探针。这一发现得到了TEM图像的支持，它只显示了一小部分具有小颗粒间距的团聚体。经过不同的捕集时间后得到的SERS光谱显示，金纳米粒子内体加工后，其生物分子电晕的组成和/或结构发生了变化。