紫斑环蝶鳞片的微结构及其结构色

紫斑环蝶(Thaumantis diores)是我国云南常见蝶类, 其翅膀表面分布着两种类型的鳞片, 呈覆瓦状排列, 均布于整个翅膀表面. 对扫描电子显微镜图片分析认为,Ⅰ类鳞片主要产生蓝色的结构色, 而Ⅱ类鳞片只产生黑色的化学色. 利用透射电子显微镜获得了两种鳞片的横截面结构. 用光子晶体理论解释了Ⅰ类鳞片结构色的产生原理, 将Ⅰ类鳞片的多层结构优化为一维的布拉格堆栈进行光学模拟. 用分光光度计测量了翅膀表面的反射率, 测量结果与模拟结果吻合. 当紫斑环蝶飞行时, 伴随翅膀的上下扇动, 表面的颜色不停地在结构色和化学色之间变换, 亮度也同时改变. 受此启发, 提出了仿生变色样品设计模型, 对视频隐身和其他的变色设计研究有着深远意义.     

双光束激光干涉制备布基石墨烯仿生表面

提出一种利用双光束激光干涉系统制备多级石墨烯仿生表面的方法.利用Nd:YAG激光的双光束干涉系统在不同织物基底上对石墨烯氧化物薄膜进行干涉烧蚀,激光脱氧还原的同时产生石墨烯微纳结构.基底织物表面粗糙结构增大了石墨烯仿生薄膜表面粗糙度.布基的粗糙基底、激光烧蚀石墨烯微纳结构的双重作用形成多级结构的石墨烯仿生表面.这种石墨烯仿生表面不仅具有超疏水润湿性,还由于石墨烯微纳结构周期性而展现一定彩虹结构色.     

蜻蜓翅膀功能特性及其仿生研究进展

蜻蜓是自然界最优秀的飞行者之一,其通过翅膀的形态、构形、结构、材料等多个因素的相互耦合协同作用,展现出优异的功能特性,为航空航天飞行器和仿生微扑翼飞行器等的设计、研制和开发提供了天然的生物蓝本.近年来,国内外学者在蜻蜓翅翼的几何结构、材料特性、飞行机理及翅翼飞行时的控制方式等方面的研究取得了一定进展,有力助推了蜻蜓翅翼不同层面的仿生应用.本文简述了蜻蜓翅膀的飞行、自清洁、抗疲劳、消振降噪等功能特性,阐释了蜻蜓翅膀的形态、构形、结构、材料等与其功能特性之间的内在关系,分析了蜻蜓翅膀功能特性仿生研究的态势并展望了其应用前景.     

仿生凹坑与纳米碳化硅/镍基复合镀层耦合表面的磨损性能

为了探讨凹坑形态与纳米碳化硅/镍基复合镀层耦合表面的磨损性能,采用激光技术和电沉积技术制备了由凹坑形态和纳米碳化硅/镍基复合镀层构成的仿生耦合表面,并进行了摩擦和磨损试验。结果表明,仿生耦合表面的磨损性能高于单纯复合镀层的磨损性能;随着磨损载荷的增加和磨损时间的延长,试样表面磨损机制由以塑性磨损为主逐渐转变成以粘着磨损、磨粒磨损为主的磨损机制。     

土壤动物柔性非光滑体表及其防粘降阻特性

土壤对触土部件的粘附严重影响地面机械的工作效率、工作质量,增大能耗,甚至使其无法作业,例如:克服土壤对耕作机具粘附与摩擦消耗的能量约占耕作总能耗的30％～50％;土壤对土方铲运机械触土部件的粘附积土量可达其额定容量的 20％～50％.土壤动物具有优良的体表防粘功能,基于这一原理,开展了仿生减粘降阻理论与技术研究.土壤动     

利用雕鸮羽毛的消音特性降低小型轴流风机的气动噪声

为降低轴流风机的气动噪声,借鉴了雕鸮羽毛的消音机理,将其羽毛的消音特征以条纹结构和锯齿形态的形式,在轴流风机叶片上进行重构,设计了耦合仿生轴流风机。同时采用试验优化的方法,与原轴流风机进行了模型对比试验,研究了条纹及锯齿参数对风机叶片气动噪声的影响。结果表明,耦合仿生轴流风机具有较低的气动噪声值。在1000、1100、1200、1300和1400 r/min五种转速下,耦合仿生轴流风机的A声级值最大可分别降低4.9、4.5、4.6、4.9和5.8 dB。     

生物耦合功能特性及其实现模式

生物在大自然优胜劣汰的法则下, 进化出与自身生长和生存环境高度适应的功能特性. 生物通过两个或两个以上不同部分的协同作用或不同因素的耦合作用有效地实现生物的各种功能, 充分展现其对生境的最佳适应性. 本文从仿生学角度, 分析了生物耦合功能、特性及其类别, 初步揭示了生物耦合功能实现的机制与模式, 最后, 展望了生物耦合功能仿生实现的工程技术前景     

工程仿生学的新进展——推动仿生工程学的科学研究与国际交流

由吉林大学地面机械仿生技术教育部重点实验室主办，国家自然科学基金委员会、国家教育部和吉林大学联合资助的第2届仿生工程国际会议（the 2nd International Conference of Bionic Engineering 2008，ICBE’08）于2008年10月10-12日在吉林省长春市召开。本次会议共吸引了来自美国、英国、德国、加拿大、伊朗、印度、日本、津巴布韦、苏丹、中国等多个国家和地区的百余位代表。     

仿生工程学的新进展：对动物和植物的基本理解

由国家自然科学基金委员会主办，吉林大学地面机械仿生技术教育部重点实验室承办的国际仿生工程学学术会议（International Conference of Bionic Engineering，ICBE’06）于2006年9月18-20日在长春市举行。     

达乌尔黄鼠爪趾几何特征分析

在对各种材料实施切削作业时，优化作业工具几何形状，减少被切削材料对切削工具的粘附，降低工作阻力，提高工作效率，是人们总在关注的问题。本文选择具有优良挖掘和脱土降阻功能的达乌尔黄鼠爪趾为对象，对其爪趾形态进行了观测和分析，发现该种动物爪趾触土面普遍具有变曲率的特征，并以曲率为基础，对切削工具可能存在的切削面作了分析，以期从仿生学的角度为切削工具的最优化设计提供新的思路。