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。     

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.     

中国木材仿生科学研究方兴未艾

正自然界的生物体经过数十亿年的物竞天择、优胜劣汰,其结构和功能已趋于完美,实现了宏观性能和微观结构的有机统一。从大自然给予的启发,向自然界学习,模仿自然界生物体功能中的某一方面,构筑相似甚至超越自然生物体功能的新型仿生材料,完成智能操纵的过程,进而获得高效、低能耗、环境和谐且快速智能应变的新材料及其新性质,研究和构筑高性能的仿生智能材料是人类发展     

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.     

跨世纪材料科学技术的若干热点问题

根据时代特点和当前材料科学技术发展趋势提出在进入２１世纪之际的材料科学技术的若干热点问题，信息功能材料是新材料中最活跃的领域，高温高比强度和高比刚度是是结构材料开发的永恒主题。能源材料领域广阔，低维材料是当前材料科学技术的前沿。生物材料最有发展前景，智能材料及其系统是未来的发展方向，有机功能高分子材料的发展方兴未艾，环境材料受到广泛重视，材料的合成与加工新方法的探索是发展先进材料和改进现有材料的重     

浅论智能混凝土与结构

智能混凝土材料是将具有自感应、自调节和自修复等组件材料与混凝土基材复合,并按照结构的需要进行排列,以实现混凝土结构的内部损伤自诊断、自修复和抗震减振的智能化。与其他智能材料相比,智能混凝土是多功能本征性智能材料,可从本质上提高工程结构的性能。自感知混凝土、自调节混凝土和自修复混凝土等是智能混凝土研究的热点。     

先进材料及其应用研究进展

论述了极限材料、智能材料、复合材料及梯度功能材料等先进材料的开发与应用研究进展.超微粒子和纳米材料等极限材料具有巨大的表面积,因而具有特殊的磁、光、电、热特性,已成为新材料的基本组元;非晶材料则具有很高的强度,良好的电磁特性和耐腐蚀特性.形状记忆材料、压电材料、电(磁)流变体、光纤、储氢金属等智能材料具有特殊的热、力、电、磁、光效应,是智能元件和智能结构的重要组分.定向凝固复合材料属平衡反应型复合材料,晶界少,具有良好的热稳定性和抗疲劳性,是理想的高温材料.梯度功能材料的成分、组织及化学、力学、热学性能也呈梯度变化,可缓和应力集中,延长使用寿命,成分的梯度变化,也赋予材料一些特殊性质,材料制作与性能评价方法将是梯度功能材料今后研究的重点.     

西安交通大学成果介绍

联系人:张力电话:029-2668977地址:西安市咸宁西路28号邮编:710049J201488新一代智能型建筑物预制构件该项目是一种能自动感知环境及结构内部的状态变化、能自行调节结构自身状态以适应周围变化了的环境并维系其自身安全可靠的一种新型仿生复合材料结构。智能材料结构主要有光纤材料、形状记忆材料、电流变体、压电材料等,它们与杆、梁、板、壳等构件以某种方式结合即可形成智能型建筑物预制件。由这种预制构件建造的建筑物所具有的主要功能包括三个方面:一是结构安全状态的智能化监测,可对结构内部的应力、应变及损伤等能够进行自我监测和…     

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．     

梯度功能材料的优化设计及发展

梯度功能材料是 2 0世纪 80年代出现的一种新型功能材料 ,具有许多优良性能 ,因此 ,得到广泛应用。该文论述了梯度功能材料的优化设计与制备方法 ,其设计思想是通过 2种或 2种以上性质不同的材料 ,连续改变其组成、组织、结构与空隙等要素 ,使其内部界面消失 ,得到可应用于高温环境下新型功能材料。目前 ,该材料的发展已突破耐高温材料的领域 ,并向能源、化工、光学、电学及生物医学工程等领域发展与应用     

智能材料在土木结构监测和振动控制中的应用

光导纤维、电流变液 ( ER)、磁流变液 ( MR)、形状记忆合金 ( SMA)是土木工程结构振(震 )动状态监测、振动响应控制中采用的 4种智能材料。首先概括性介绍了 4种智能材料的基本性能特征、工作原理、应用范围 ,分析讨论了有关研究与工程应用情况以及发展前景。重点评述 SMA在结构主动和被动控制应用研究的现状。最后提出进一步实现 SMA混杂混凝土智能材料结构——控制一体化的新构想。     

蚁群算法研究应用现状与展望

蚁群算法是工程优化领域中新出现的一种仿生进化算法.首先介绍基本蚁群算法的原理和模型,然后评述近年来对蚁群算法的若干改进以及在许多新领域中的发展应用,最后对蚁群算法未来的发展和研究方向进行展望.     

智能材料与智能建筑结构

综述了智能材料与智能蛄构的研究与应用,着重论连了智能材料应用在建筑工程中彤成智能建筑结构,使建筑结构本身不仅具有承受荷戢的能力,而且还具有识别、分析、判断和驱动功能及自诊断、自适应和自修复功能。     

穿戴电子可拉伸材料的制备与应用

 可拉伸材料的出现解决了智能设备的刚性问题，使得智能设备能够实现柔弹性。综述了超薄材料、织物以及生物可降解材料等可拉伸材料的最新研究进展与发展方向，包括超薄材料、织物材料、生物可降解材料等；介绍了可拉伸材料在可拉伸电极、储能设备及晶体管传感器等方面的应用；指出可拉伸材料存在材料导电性和拉伸性的平衡问题、可拉伸电极的不透气性和舒适度较差问题，探讨了其未来发展的机遇与面临的挑战。     

智能材料及其应用

智能材料是一种能感知外界环境变化并自动改变自身特性以适应该变化的新型复合材料，具有广阔的应用前景。它由感知器、驱动器和信息处理器构成。其设计基础是材料复合的非线性效应，设计原理是相变过程中不同物理量之间的能量转换机制。目前已开发出了形状记忆、压电、电流变体及光纤等类型的智能材料。本文论述了智能材料的基本构成、设计原理、合成方法及其应用，探讨了该材料今后的发展方向。     

发展智能结构的关键技术及其应用

简要介绍了智能结构的定义、组成、详细论述了发展智能结构的四大关键技术，以及在工程中的实际应用。     

智能材料和结构的应用及展望

综合评述了智能材料和结构的研究、应用和进展，对智能材料和结构进行了概念描述，分析了其开发研究情况，总结了其应用方向，并对今后的发展前景进行了展望。     

磁流变阻尼器参数化动力学模型研究进展

磁流变阻尼器(magnetorheological damper,简称MR阻尼器)是一种智能型驱动装置,在土木工程中具有很好的应用前景．详细综述了磁流变阻尼器参数化动力学模型的研究现状,分析了各种模型的优缺点;并对如何设计充分发挥磁流变阻尼器在不同电压下耗能能力的控制策略进行了探讨．指出神经网络和模糊逻辑技术的应用是解决这一问题的有效途径。     

合成生物学、超材料和人工智能的融合

 提出了合成生物学、超材料与人工智能互相融合的思想,研究领域从合成生物学、超材料、人工智能拓展为生物超材料/超生物材料、智能超材料、智能合成生物学/生物人工智能,再到智能生物超材料,这种三向、三位一体的交叉融合为科学技术创新发展提供了新思路。     

智能系统研究进展及其在石油工程中的应用

对智能系统的几个主要研究方向──专家系统、智能数据库、专家数据库系统和基于网络的多知识源系统的研究现状进行了综合论述，指出了智能系统在石油工程应用中已取得的新进展，明确提出了进一步的发展方向．主要包括：由单一问题的专家系统形成专家系统群；发展集问题求解、信息处理、科学运算为一体的异质软件集成系统；广泛应用面向对象技术；各类标准化的智能软件开发平台逐步走向实用化、商品化．