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IJEM 202406

Volume 6 Issue6

第6卷第6期

封面解讀

本封面展示了4D打印是3D打印與時間結合的方法論，其特征是在特定的激勵下可實現預定的結構或功能的演變。“編程—刺激”是貫穿整個4D打印的2個步驟，但他們只是海上冰山的一角，海面下的是“機理—制造”，源自于4D打印的根本“智能材料與3D打印”。它們如同“基因”決定了4D打印的物體應該響應何種刺激來實現怎樣的形狀演變。
封面文章從4D打印自身角度，介紹了什么是4D打印聚合物，為什么4D打印聚合物具有動態特性，以及如何實現4D打印。指出4D打印并不等同于3D打印制造的智能材料，并強調了4D打印與形狀記憶材料、4D打印與3D打印之間的區別和聯系。明確了4D打印的復雜性體現在制造前、制造中和制造后。在制造前，需要對聚合物的材料分子結構進行設計，選擇合適的材料體系，以確保打印物體具有轉化為特定形狀或功能的能力。在制造過程中，需要考慮工藝參數對物體性能的影響，以確保打印物體能夠響應外部刺激進行精確的形狀或功能轉換。制造完成后，需要進行"編程-刺激"過程，以確保對象可以應用于特定的場景。

文章信息：

Feng P, Yang F, Jia J, Zhang J, Tan W, Shuai C J. 2024. Mechanism and manufacturing of 4D printing: derived and beyond the combination of 3D printing and shape memory material. Int. J. Extrem. Manuf.6062011.

https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad7e5f

·整期概覽·

本期共發表20篇文章，1篇Editorial，13篇review，1篇perspective，5篇paper。

Editorial

1

High-performance manufacturing

作者

Guo Dongming

高性能制造：由“精度”到“性能”的躍升

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https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad7426

Topical Reviews

1

Design and micromanufacturing technologies of focused piezoelectric ultrasound transducers for biomedical applications

作者

Xingyu Bai, Daixu Wang, Liyun Zhen, Meng Cui, Jingquan Liu, Ning Zhao, Chengkuo Lee and Bin Yang

面向生物醫學應用的聚焦壓電超聲換能器的設計與微制造技術

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https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad62c6

2

Aqueous electrolyte additives for zinc-ion batteries

作者

Zhuoxi Wu, Zhaodong Huang, Rong Zhang, Yue Hou and Chunyi Zhi

鋅離子電池水系電解液添加劑研究進展

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https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad65ca

3

Recent advances in nature inspired triboelectric nanogenerators for self-powered systems

作者

Baosen Zhang, Yunchong Jiang, Tianci Ren, Baojin Chen, Renyun Zhang and Yanchao Mao

用于自供電系統的仿生摩擦納米發電機最新進展

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https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad65cc

4

Nanofabrication of nanostructure lattices: from high-quality large patterns to precise hybrid units

作者

Rui Ma, Xiaodan Zhang, Duncan Sutherland, Vladimir Bochenkov and Shikai Deng

納米結構晶格的納米制造：從高質量大面積到精確的混合單元

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https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad6838

5

Design and manufacturing of soft electronics for in situ biochemical sensing

作者

Yi Xing, Jiaqi Wang and Jinxing Li

原位生化傳感柔性電子器件的設計與制造

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https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad65a0

6

Design and manufacturing of micro/nanorobots

作者

Junmin Liu, Rencheng Zhuang, Dekai Zhou, Xiaocong Chang and Longqiu Li

微納機器人的設計與制造

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https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad720f

7

Design, modeling and control of high-bandwidth nano-positioning stages for ultra-precise measurement and manufacturing: a survey

作者

Wei-Wei Huang, Xiangyuan Wang, Yixuan Meng, Linlin Li, Xinquan Zhang, Mingjun Ren and Li-Min Zhu

面向超精密測量與制造的高帶寬納米定位平臺設計、建模和控制研究進展

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https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad6ecc

8

Recent advances in design and preparation of micro diamond cutting tools

作者

Hanzhong Liu, Yongda Yan, Jiwen Cui, Yanquan Geng, Tao Sun, Xichun Luo and Wenjun Zong

金剛石微切削刀具設計與制備的最新進展

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https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad770d

9

Recent advances in wave-driven triboelectric nanogenerators: from manufacturing to applications

作者

Chuanqing Zhu, Cheng Xiang, Mengwei Wu, Chengnuo Yu, Shu Dai, Qijun Sun, Tongming Zhou, Hao Wang and Minyi Xu

波浪驅動摩擦納米發電機的最新進展：從制造到應用

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https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad7b04

10

Recent advances in bio-functional Ta-based bone materials: materials design and bioactivity

作者

Manyuan Wu, Mingchun Zhao, Ying Cai, Jiangang Yao, Ping Wang and Andrej Atrens

生物功能Ta基骨材料研究進展：材料設計與生物活性

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https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad7b03

11

Mechanism and manufacturing of 4D printing: derived and beyond the combination of 3D printing and shape memory material

作者

Pei Feng, Feng Yang, Jiye Jia, Jing Zhang, Wei Tan and Cijun Shuai

4D打印中的機理與制造：源自并超越了3D打印和形狀記憶材料結合

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https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad7e5f

12

Overcoming challenges: advancements in cutting techniques for high strength-toughness alloys in aero-engines

作者

Biao Zhao, Yufeng Wang, Jianhao Peng, Xin Wang, Wenfeng Ding, Xiaofei Lei, Bangfu Wu, Minxiu Zhang, Jiuhua Xu, Liangchi Zhang and Raj Das

航空發動機高強韌合金材料切削加工技術的新進展

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https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad8117

13

Additive manufacturing of heat-resistant aluminum alloys: a review

作者

Chaoqun Wu, Jianyu Wen, Jinliang Zhang, Bo Song and Yusheng Shi

耐熱鋁合金增材制造研究進展

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https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad7f2e

Perspective

1

Multi-material 3D nanoprinting for structures to functional micro/nanosystems

作者

Yongqing Duan, Wenshuo Xie, Zhouping Yin and YongAn Huang

從多材料三維納米結構打印到微/納米功能系統

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https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad671f

Papers

1

Micro- and nano-scale spindle perpendicularity modulation method to enhance the quality of milled surfaces

作者

Bingrui Lv, Bin Lin, Jinshuo Zhang, Chunyan Liu, Longfei Wang and Tianyi Sui

面向銑削表面質量提升的微納米尺度主軸垂直度調制方法

免費獲取全文

https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad7076

2

An in-situ hybrid laser-induced integrated sensor system with antioxidative copper

作者

Kaichen Xu, Zimo Cai, Huayu Luo, Xingyu Lin, Geng Yang, Haibo Xie, Seung Hwan Ko and Huayong Yang

突破氧化難題：激光直寫特種銅助力集成傳感系統

點擊閱讀詳情

https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad6aae

3

A fully integrated electronic fabric-enabled multimodal flexible sensors for real-time wireless pressure-humidity-temperature monitoring

作者

Yunlong Zhao, Yangbo Yuan, Haiyan Zhang, Zijian Chen, Haitao Zhao, Guirong Wu, Weihao Zheng, Chenyang Xue, Zongyou Yin and Libo Gao

一種完全集成的電子織物多模態柔性傳感器，用于實時無線壓力-濕度-溫度監測

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https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad6aad

4

An integrated fuzzy logic and machine learning platform for porosity detection using optical tomography imaging during laser powder bed fusion

作者

Osazee Ero, Katayoon Taherkhani, Yasmine Hemmati and Ehsan Toyserkani

基于模糊邏輯和機器學習的LPBF過程光學層析成像孔隙檢測平臺

免費獲取全文

https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad65cd

5

On-machine inspection and compensation for thin-walled parts with sculptured surface considering cutting vibration and probe posture

作者

Yanpeng Hao, Lida Zhu, Shaoqing Qin, Xiaoyu Pei, Tianming Yan, Qiuyu Qin, Hao Lu and Boling Yan

考慮切削振動和測頭姿態的薄壁異形零件在機檢測與補償

免費獲取全文

https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad6de3

關于期刊

International Journal of Extreme Manufacturing(《極端制造》），簡稱IJEM，致力于發表極端制造領域相關的高質量最新研究成果。自2019年創刊至今，期刊陸續被SCIE、EI、Scopus等20余個國際數據庫收錄。JCR最新影響因子16.1，位列工程/制造學科領域第一。中科院分區工程技術1區。入選中國科技期刊卓越行動計劃二期英文領軍期刊。

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撰稿: 作者 編輯：梁煜 審核：范珂艷 關利超

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