Device 2024年期刊封面回顾!_

On the cover: 麻省理工学院研究人员将生物心脏与硅胶机器人泵相结合，创造出一种能够像真实心脏一样跳动的生物机器人心脏。这种心脏瓣膜模拟器不仅能模拟健康或病变心脏的结构、功能与运动，更能提供现场演示心脏病状况和干预措施的平台，同时为临床医生、医学生以及练习生提供独一无二的手术训练场所。此外，这个模拟器还能助力设备工程师研究他们的新设计， 让患者更好地理解自身疾病和潜在的治疗方法。点击查看Cell Press细胞科学详细报道。

On the cover: 近年来，3D打印技术经历了重大转变，尤其是在材料方面的进步。然而，开发具有高分辨率和先进可调功能的材料仍然是一个挑战。来自西班牙的研究团队开发了一种模块化3D打印抗菌聚合物离子液体 (PIL) 支架，该支架在聚合物基质 (Cu@PILs) 内形成铜基纳米粒子。经过设计和优化，可通过数字光处理和掩模立体光刻技术以高分辨率进行打印。

On the cover: 在3D肿瘤结构中，癌细胞的位置不同，其微环境也不同。肿瘤中心的细胞接受的氧气(缺氧)和营养物质比外围的细胞少。这些不同的条件会导致细胞生长速度和药物敏感性的差异，突出了在实验室环境中研究3D肿瘤模型的必要性。直到最近，用于制造此类肿瘤球体的传统方法耗时长，产生的结果不一致，并且安装成本高。在本篇封面文章中，科学家展示了一种廉价DIY设备，使用手机振动器快速生成均匀的肿瘤球体。研究人员描述了一种低成本、简单、高通量的装置，利用手机振动器产生均匀的肿瘤球体，该装置可以通过振动力将从毛细管喷嘴装置喷射出来的海藻酸盐溶液中的癌细胞悬浮液分解成均匀的液滴。

On the cover: 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员开发出了新型高柔性传感器，能够自主监测和传输植物生长数据。这种聚合物传感器对湿度和温度有很好的适应性，在植物生长过程中可以伸缩 400% 以上，并能向远程监控地点发送无线信号，有可能彻底改变地球和太空的农业实践，帮助宇航员在执行长期太空任务时可持续地种植蔬菜。

On the cover: 四色光传感器可以同时获取四个光学频谱波段，并在可见光的基础上进一步扩展光谱范围。但目前的四色传感器无法在极端温度下稳定工作。在该研究工作中，来自香港科技大学的范智勇教授课题组报道了一个全集成的串联四色钙钛矿成像系统。该器件中的四层全无机钙钛矿材料可作为紫外、蓝光、绿光和红光探测器。该串联图像传感器由四个32×32颜色选择像素阵列组成，并且可在大气压和真空环境下稳定工作。器件制造工艺和结构可扩展，并具有在恶劣环境条件下实现四色成像的潜力。点击查看Cell Press细胞科学详细报道。

On the cover: 作为Device首期主题专刊（Focus Issue of Device），聚焦虚拟现实（VR）技术的应用。其中所发表的内容包括：香港理工大学马源助理教授团队与多所高校、研究机构合作，系统总结了触觉反馈技术在虚拟现实（VR）和增强现实（AR）中的挑战，并展望了该技术应用于元宇宙的发展前景，为相关领域的研究者和开发者提供了宝贵的洞见（点击查看）。得克萨斯大学奥斯汀分校的鲁南姝教授、José del R. Millán教授团队概述了VR-EEG系统的发展及其在BCI领域的应用前景，深入探讨了如头发兼容性和VR头显集成等带来的机遇和挑战，并指出了未来的发展方向（点击查看）。香港科技大学杨征保教授及其团队提出了一种新的气动触觉渲染系统，它采用了两层热塑性聚氨酯（TPU）制成的气动触觉反馈界面（PHI）。该制造方法具有快速、低成本的特点，可以制造轻薄大尺寸的气动致动器（点击查看）。

On the cover: 创刊一周年之际，我们推出了 “STEAM”主题。Julie Sung为本期Device创作的封面图片借鉴了美杜莎的灵感，创造性地描绘了我们制造的设备与其影响人群之间的协同作用。这张封面图片中，苹果代表了我们通过开发新设备获得的知识，但苹果是由人递给发丝中柔软的机器手，还是反过来，却被有意模糊了。二者之间的物理联系意在强调，设备和它所服务的不同人群之间的联系不是副作用，而是开发真实世界技术的核心部分。此外，敏锐的观察者还能从图片中发现与设备相关的复活节彩蛋。

On the cover: 本期Device封面研究探索了压缩大规模人工智能模型的可能，以便能在处理能力较弱的边缘计算设备上运行。这有助于降低人工智能应用的成本门槛。

On the cover: 本期Device封面图片展示的是用于结肠镜检查的软性光学血液传感器，其微通道中存在血液。两对光波导分别以绿色和浅蓝色突出显示。图片背景反映的是被结肠腔内多光谱光线照射的红细胞。这与传感器的工作原理有关，传感器利用多种波长的光来识别结肠出血。

On the cover: 本期Device封面图片从过去的视角出发，俏皮地展望了未来。虽然20世纪70年代所畅想的2020年代仿人机器人技术可能比现在的实际水平要先进得多，但本期Device的多篇论文表明，我们在软件和微型机器人技术方面取得了令人难以置信的进步，这在 50 年前是无法想象的。封面图片中，医生看起来正在修理一个机器人，但机器人技术对当今社会的重大影响之一，在于如何利用机器人帮助人类治疗患者，无论是防止药物过量、递送药物还是辅助手术，正如本期Device出版的多篇论文所展示的那样。

On the cover: 本期Device封面图片用艺术化的手法，呈现了柔性生物电子表皮贴片的叠加图像，放大区域突出显示了贴片内错综复杂的交错电极阵列。

On the cover: 北京大学孙仲团队设计了一种全新技术路径的存内计算架构，称为“双存内计算”（dual-IMC，dual in-memory computing）。这种架构能够最大程度地加速AI模型中的矩阵-向量乘法（MVM，matrix-vector multiplication）计算，从而实现高速、高能效的 AI 模型推理和训练。点击查看Deeptech深度报道。