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单轴电磁MOEMS微镜的快速多目标优化策略
摘要： 微光机电系统（MOEMS）微镜是移动图像投影仪（超微型投影仪）的关键使能技术。低尺寸和低功耗是超微型投影仪的核心约束条件。本研究提出了一种硅基单轴电磁扭转微镜的快速优化方法。该器件通过外部永磁体提供所需磁场，驱动扭矩由镜板上的矩形多匝线圈微结构产生。多重要求关联着线圈电流、占用面积、工作频率、镜面悬臂长度及磁体尺寸等参数。仅需对磁场分布和机械行为作一般性假设，我们证明可完全解析描述该微镜的电磁与力学特性，从而使优化目标（包含镜体与磁体的组件尺寸及驱动电流）能表示为设计参数的闭式函数。随后采用标准多目标优化算法，可极快速评估各优化目标间的权衡关系并探索帕累托前沿。通过有限元法（FEM）仿真估算，模型假设导致的误差较精确解仅差百分之几。
关键词： 微光机电系统（MOEMS）、微镜、磁驱动、微型投影仪、微机电系统（MEMS）、多目标优化
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于靶向药物递送的主动运动压电纳米鳗鱼
摘要： 小型机器人领域正经历向软智能材料应用的范式转变。在微纳米机器人平台中集成软智能组件，不仅能实现更复杂的运动机制，还能更精准地模拟生物系统功能。本文展示了一种模仿电鳗（一种能运动时发电的细长圆柱形刀鱼）的软体混合纳米机器人。这些纳米鳗由基于聚偏氟乙烯的共聚物柔性压电尾与聚吡咯纳米线构成，纳米线表面装饰有用于磁驱动的镍环。当施加旋转磁场时，压电软尾发生形变并改变其电极化状态。利用这种磁耦合压电效应，研究团队实现了对压电尾表面负载治疗药物的电增强按需释放。该方法还能实现药物的脉冲式释放。值得注意的是，通过选择特定驱动磁参数，既可赋予纳米鳗平移运动能力，也可调控药物释放动力学。
关键词： 磁驱动、纳米线、药物递送、压电性、软体机器人
更新于2025-09-23 22:25:09