仿生材料研究综述

生物与环境长期相互作用下形成了优异的功能与完美的结构,新型材料的发展对于推动社会进步的重要性不言而喻。仿生科学作为新型结构功能材料的研发新思路得到突破性发展。从一些天然材料的复合结构和优异功能出发,介绍了仿生材料的特点及其研究领域的一些成果。天然复合材料优良的力学性能,与材料的微观结构有显著直接关系。以天然材料作为设计思维的来源制作出高性能仿生材料,主要包括结构仿生材料与功能仿生材料,已经被应用于社会生产的多个领域。随着科技发展,计算机模拟作为一种高效、经济环保的设计方式,对于仿生材料发展有极大地推进作用。     

仿生智能界面材料

智能材料足指具有感知环境（包括内环境和外环境）刺激,对之进行分析、处理、判断,并采取一定的措施进行适度响应的一类新型复合材料。智能材料的研究在20世纪末得到了迅速发展,并对军事、建筑、医疗、日常生活等领域产生了深远的影响。     

仿生光催化材料的研究进展

光催化技术在解决能源短缺和环境污染等方面具有巨大潜力.如何提高光催化材料的太阳光利用效率和催化活性是制约光催化技术能否大规模应用的关键问题.自然界的植物和藻类等生物历经千百万年自然选择的残酷竞争,已进化出了能有效捕捉、吸收和利用太阳光的特殊结构和环境净化功能.利用这些自然界中具有特殊光学性质或能有效吸收和利用太阳光的结构或物质制备光催化剂,有望突破传统合成光催化剂的技术局限,开辟高效光催化剂合成的新途径.文章从形貌复制与调控、元素自掺杂、光敏材料、硫化物半导体、生物碳复合材料等方面详细介绍了仿生材料在光催化中的应用,希望对设计、制备高效光催化材料提供一定的理论参考和借鉴意义.     

生物仿生和两性离子材料

<正>生物仿生和两性离子材料国际学术会议(International Conference on Bioinspired and Zwitterionic Materials)于2013年12月1~4日在浙江大学召开。大会围绕生物材料机遇与挑战、两性离子材料、纳米技术与纳米医药、生物材料的表面与界面、智能聚合物及凝胶共5个主题进行了学术交流和研讨,会议气氛热烈,学术氛围浓厚。会议计划每两年召开一次     

前景诱人的仿生材料

几十亿年的进化历程使得自然界生物体某些部位巧夺天工，具有特殊性质，给人研究仿生材料以启迪。例如甲壳虫可以将糖及蛋白质转化成为质轻然而强度很高的坚硬外壳；蜘蛛吐出的水溶蛋白质在常温下竟变成不可溶的丝，却比防弹背心材料还要坚韧；鲍鱼（石决明）以及人们通常认为用途不大、极简单的物质如海水中的白垩（碳化钙）结晶形成的贝壳，其强度两位于高级陶瓷。此外，自然界中还有许许多多具有神奇功能的普通物质，例如锋利的鼠牙可以咬透金属罐头盒；胡桃木及椰子壳可以抵抗开裂；犀角可以自动愈合；贻贝的超粘度分泌液可以将自己牢固…     

前景诱人的仿生材料

几十亿年的进化历程使得自然界生物体某些部位巧夺天工,具有特殊性质,给人研究仿生材料得到启迪。例如甲壳虫可以将糖及蛋白质转化成为质轻然而强度很高的坚硬外壳;蜘蛛吐出的水溶蛋白质在常温下竟变成不可溶的丝.而丝的强度却比防弹背心材料还要坚韧;鲍鱼(石决明)以及人们通常认为用途不大、极简单的物质如海水中的白垩(碳化钙)结晶形成的贝     

仿生人工骨修复材料研究

骨缺损修复材料是临床需求量最大的生物医用材料之一.自体骨和异体骨移植的局限性使得研发优异的人工骨修复材料意义重大.通过模仿天然骨本身的成分、结构特性及生物矿化过程,对材料的组成、结构进行设计与调控,可以获得新型仿生人工骨修复材料,这已成为生物材料发展的主要趋势之一.文中概述了仿生人工骨修复材料的研究进展,重点介绍本课题组的相关研究,即类骨微纳米磷酸钙矿物的仿生合成、生物医用高分子仿生纳米纤维支架的制备和具有多级孔结构的自固化磷酸钙基骨修复材料的构建.     

生物结构色仿生材料研究

Morpho蝴蝶结构蓝色来源于蝴蝶翅膀微结构的衍射和干涉效应，受此启发，研究者试图制备出各种功能的仿生结构色薄膜材料。     

仿生矿物材料的研究现状

近年来,随着仿生矿化的研究不断深入,研究思路和方法都有了较大的进步,文章主要介绍了生物矿物的种类、生物矿化的过程和简单机理以及生物矿物材料的研究现状。     

蝇眼仿生超疏水材料

<正>从动物身上,人类总能获得许多新材料的灵感。最近,澳大利亚伍伦贡大学(University of Wollongong)超导与电子材料研究中心主任窦士学教授,就和他的中国同事一起,在苍蝇眼睛的启发下,研制出一种新的超疏水的防雾涂层。这项研究成果在线发表在新材料期刊Small上。材料表面的起雾现象,是由于生成了直径大于190纳米的液滴,它会散射光线,使材料表面看上去雾蒙蒙的。在低温环境中,水蒸气过冷却后会形成冻雾,对电力线杆、通讯电缆、飞机等造成严重的破坏。     

鱼鳞的结构及其仿生材料

鱼鳞作为鱼类的保护"盔甲",具有超薄、超轻等特点,并且具有很好的柔韧性.本研究主要介绍鱼鳞的结构,包括宏观、微观结构、成分组成、基本性能及其仿生材料的研究进展,并探索其结构或性能在未来发展中的应用,尤其是在仿生上的应用,以期望能为制备防护结构材料提供新思路.     

仿生材料设计与制备的研究进展

自然界中一些生物体的优异结构和特性给人类在不断制造和更新新型材料的过程中带来灵感和启发．根据这些生物体的优秀特征综述仿生材料的主要设计思想和方法，重点分析目前一些典型仿生材料如仿生复合材料、仿生陶瓷材料、仿生纳米材料和仿生涂层材料等设计和制备研究的新进展和存在的困难，并提出一些新的材料设计思想方法和制备的模型，对仿生材料的设计和研究等均具有指导意义，最后则展望了仿生材料的发展前景．     

基于3D打印的仿生材料

随着3D打印技术的飞速发展和广泛应用,能够模仿和制造的生物仿生结构越来越多样化.简单介绍了现有的3D打印技术,并从结构、功能、医用和智能材料等方面综述了3D打印技术结合仿生领域的研究成果,如贝壳珍珠层、龙虾螯棒、鲨鱼皮、荷叶、血管网络和义肢等;最后讨论了3D打印技术在仿生领域面临的挑战和发展前景.     

声学超材料、水声以及仿生声学

正第12届理论与计算声学国际学术会议于2015年10月11~16日在杭州举行。该学术会议是由美国著名华裔声学家李定教授发起、旨在促进国际声学领域学术交流的纯学术性研讨会,为国际声学界影响最大、规格最高的国际会议之一。本届会议由浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室、浙江工业大学声学与振动联合实验室以及浙江省振动工程学会联合承办,并得到浙江省科协、浙江省自然科学基金委员会等单位的资助。本届大会主席是美国     

智能及仿生材料技术专利态势分析

以压电陶瓷、形状记忆合金、自清洁与自修复高分子材料、电（磁）流变体、电（磁）致伸缩材料等为对象,分析了国际智能与仿生材料技术专利申请与研发情况,揭示了专利申请活动的时间、空间、机构、技术布局、重点专利技术追踪与演进等方面的特点,并对当前主要态势进行了总结分析。     

以淀粉为基质仿生合成碳酸钙材料

以淀粉为有机基质,气相扩散法仿生合成碳酸钙晶体,结果显示,淀粉的浓度对碳酸钙的形貌有重要的影响,但对碳酸钙的晶型没有影响。淀粉分子基质影响碳酸钙晶体的成核位点和生长方向。     

具有特殊浸润性的仿生智能纳米界面材料

浸润性是固体表面的重要特征之一,它是由表面的化学组成和微观几何结构决定的。近年来,超疏水性表面引起了人们的普遍关注。所谓超疏水表面一般是指与水的接     

仿生材料及其对水体中POPs的富集

基于类脂高富集非极性有机污染物和纤维易成形的特点,根据仿生学原理,开发出了一系列复合材料,用以监测和去除水体中持久性有机污染物(POPs).通过回顾这些新材料的现状,有助于指导开发出具有工程应用价值的新型材料.     

生物矿化与仿生材料的研究现状及展望

对于天然生物材料中的矿化组织结构和矿化机理的充分认识,可以为仿生设计与合成具有特定结构和功能的材料和器件提供理论依据。生物矿化组织的显微分级结构主要取决于生物控制的分子过程,包括晶体生核、生长,以及矿物结构的堆积方式,材料科学家和化学家首先在这一关键问题上做出了贡献。随着研究的深入,分子生物学家的加入,使这一研究已发展到细胞和基因的水平。探讨生物矿化过程中分子控制机理,即有机模板对无机晶体的调制作用,最具代表性的就是有机/无机界面分子识别理论。在此基础上给出生物矿化机理以及仿生制备的研究方向。