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生物材料尽管由性能并不突出的简单组元在相对温和的条件下组装而成，但却表现出优异的综合力学性能和功能特性，这主要得益于其跨越不同尺度的复杂而巧妙的组织结构，特别是由此带来的独特的变形与断裂机制和强韧化机理。 近期，中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂实验室生物力学与仿生材料研究组博士刘增乾带领研究团队在金属所“引进优秀学者”项目资助下，根据“认识自然–理解自然–学习自然”的思路，从材料科学角度揭示自然界中典型生物材料的组织结构及赋予其优异性能的关键机理，提炼天然与人造材料共性的优化设计原则，进而将其应用于人造材料体系，通过仿生设计实现人造材料的性能优化，从而改善并提高其抵抗疲劳断裂的能力。 图1 材料通过微观组织结构再取向实现综合力学性能的全面同步提升 图2 大熊猫牙釉质微纳米尺度组织结构及其自修复效应与微观机制 该研究组在系统阐明天然生物材料梯度设计的形式、原则及其起到的作用与机制的基础上，首次提出了新......阅读全文
随着高技术领域对高性能防护材料需求的不断提高，现有防护材料（包括金属材料、陶瓷材料和纤维复合材料等）的局限性（如金属密度大、陶瓷脆性和纤维复合材料硬度低等）正逐渐显现。最近，加州大学伯克利分校Robert Ritchie教授研究组揭示了“巨骨舌鱼”（亚马逊流域一种淡水鱼）能够抵御“水虎鱼（食人鱼
2012年12月29日，国务院印发《生物产业发展规划》，全文如下 [国务院关于印发生物产业发展规划的通知] 国发〔2012〕65号 各省、自治区、直辖市人民政府，国务院各部委、各直属机构： 现将《生物产业发展规划》印发给你们，请认真贯彻执行。 国务院 2012
2014年12月，美国总统直属的科学技术委员会颁布《材料基因组计划战略规划》（MGI）。这是美国国家层面的最高级科技战略规划，将协调和指导联邦政府的投资和研发活动，为MGI的发展指明方向。 一、《材料基因组计划战略规划》的背景及目标 新材料研发周期示意图 目前材料技术面临的一个巨大挑战是：
华南理工大学校训石 科技兴则民族兴，科技强则国家强。“科技三会”吹响了把我国建设成世界科技强国的号角。穿行于64载风雨镌刻的时光隧道，以科教兴国为己任的华南理工大学（下称“华南理工”），始终着眼于国家和区域创新发展战略需求，始终着眼于重大科技前沿问题，在科技革命和产业变革中勇立潮头，扬帆致远，打造
仿生，是以经过亿万年进化形成的生物体为极限目标, 在不同层次和水平上进行创造的一门技术。 仿生材料是从分子水平上模拟天然物质的结构特点和生物功能，进而开发出类似甚至超越原天然物质功能的新型材料。随着当前医学水平和人们生活质量的不断提高，为一些患者提供安全、有效的用于组织替换和移植的仿生
自古以来，自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。经过长期进化，生物形成了优异的功能和完美的结构，蜘蛛和蚕能吐出高弹性的丝，荷叶出淤泥而不染，飞鸟骨骼系统具有质量轻、强度大的构造形态……自然界的奇妙创造，对中科院理化所仿生材料与界面科学重点实验室的科研人员来说，是研发新材料的“灵
这种薄膜可以持久运动，如果利用持久运动特性来发电，可极大拓展相关技术在自发电穿戴式、植入式电子器件方面的应用，而穿戴式、植入式行业拥有超千亿元市场规模。 花瓣形状的双层薄膜吸收丙酮分子后，花瓣翩翩起舞，犹如一朵在风中摇弋的萝卜花。“这是聚偏氟乙烯/聚乙烯醇双层膜的仿生形变。”中国科学院深圳先进
骨缺损的再生修复一直是医学研究的重要课题。长期以来，人们一直在不遗余力地发展植骨材料，但已有的多种植骨材料在使用中都存在一定的问题，如自体骨来源受限且造成多种并发症，同种异体骨和异种骨存在免疫排异以及潜在病源传播风险，人工合成骨效果相对较差且多数材料不降解等。 诞生于中关村示范区的北京奥精医药
发改委网站2011年10月20日刊文，由发改委、科技部、工信部、商务部、知识产权局联合研究审议的 《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2011年度)》，现予以发布。《指南》确定了当前优先发展的信息、生物、航空航天、新材料、先进能源、现代农业、先进制造、节能环保和资源综合利用、海洋、高技
编者按：医用3D打印在近几年是一个热度呈直线上升的时髦技术。3D生物打印跨过第一、第二层次，已经在医疗模型、诊疗器械、康复辅具、假肢、牙齿及人工关节等方面催生出了一个产业链雏形。然而，有关3D打印产品的审批、国家对该类产品的政策方面的决策以及产品上升过程中遇到的技术和材料、产品的价格等等瓶颈问题
16世纪以来，世界科技大致发生了五次革命（两次科学革命和三次技术革命），包括近代物理学诞生、蒸汽机和机械革命、电力和运输革命、相对论和量子论革命、电子和信息革命等；世界经济大致发生了三次产业革命，包括机械化、电气化、自动化和信息化革命等。中国曾错失前四次科技革命的机遇，并在第五次科技革命中表现平
“十三五”期间，通过支持我国优势学科和交叉学科的重要前沿方向，以及从国家重大需求中凝练可望取得重大原始创新的研究方向，进一步提升我国主要学科的国际地位，提高科学技术满足国家重大需求的能力。各科学部遴选优先发展领域及其主要研究方向的原则是： （1）在重大前沿领域突出学科交叉，注重多学科协同攻关，
关节疾病与组织损伤是威胁人类健康的顽固性疾病之一，发病率高而且难以治愈。采用人工材料实现组织缺损的填充、置换、再生，是当今世界多学科交叉的前沿课题，具有非常广泛的应用前景，但也面临着巨大的挑战。人工材料的设计与合成、结构操控、生物活性与生物功能的实现与调控等是成功地构建
为了利用这些能从自然界中大量获得的生物大分子纳米组装体，最近三十年来，一系列“自上而下”和“自下而上”的方法已经被开发，从木材、虾蟹壳和蚕丝等生物材料中获得的生物大分子纳米微纤，已被制成各式各样的结构和功能材料。 自然界中生物大分子纳米微纤的“普适性”材料构筑策略 上海科技大学凌盛杰教授与塔
生物材料尽管由性能并不突出的简单组元在相对温和的条件下组装而成，但却表现出优异的综合力学性能和功能特性，这主要得益于其跨越不同尺度的复杂而巧妙的组织结构，特别是由此带来的独特的变形与断裂机制和强韧化机理。 近期，中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂实验室生物力学与仿生材料研究组博士刘增乾带领研究
近期，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室材料疲劳与断裂研究部“葛庭燧奖研金”获得者刘增乾带领的研究小组在天然生物材料的组织结构与力学行为研究方面取得了系列新进展，在沈阳材料科学国家（联合）实验室开辟了天然生物与仿生结构材料研究的新方向。该研究旨在探索各种天然与人造材料体系变形、断
——从人类文明与世界现代化角度看科技革命□何传启（中国科学院中国现代化研究中心） 编者按 在过去500年里，世界上先后大约发生了五次科技革命，包括两次科学革命和三次技术革命。中国与前四次科技革命无缘；失去四次科技革命的机会，中国的国际地位一路下滑。以社会生产力（按购买力平
1000个科研组跟踪纳米新材料 目前在国内至少有1000个科研组在做纳米新材料研究，几乎国内设立材料专业的院校都或多或少涉及纳米新材料研究 2013年科技盛宴——诺贝尔物理奖最大热门是物理碳纳米管和拓扑绝缘体。 纳米材料再次被推向科技“之巅”，而在此之前，国内碳纳米管已经实现商
编者按：本文编译自题为“BioConvergence: How nature-inspired technology is transforming our world”的文章。向自然学习”，这并非是句空话。本文介绍了科学家如何借鉴大自然，在材料科学，信息技术等领域实现创新。希望能为您带来启发。大自
大自然创造了高强度材料，而科学家们难以模仿 矿物质和蛋白质是构成自然界中生物材料的主要成分，但是矿物质和蛋白质两种物质本身的断裂强度和韧性都非常低，比如我们人体的组织，皮肤是由蛋白质构成的，它摸起来十分柔软，而牙齿和骨头这种单纯的矿物质通常都非常的脆。这些个体并不“结实”的材质组合在一起
近日，中国科学院深圳先进技术研究院医工所纳米调控研究室副研究员杜学敏（通讯作者）及其团队成员赵启龙（第一作者）、王运龙（共同第一作者）和助理研究员崔欢庆等在光电磁功能材料期刊Journal of Materials Chemistry C 上发表仿生传感与驱动材料研究综述，全面总结了可随外界环境
自然界中的生物体在长期的自然选择与进化过程中，其组成材料的组织结构与性能得到了持续优化与提高，从而利用简单的矿物与有机质等原材料很好地满足了复杂的力学与功能需求，使得生物体达到了对其生存环境的最佳适应。大自然是人类的良师。天然生物材料的优异特性能够为人造材料的优化设计，特别是高性能仿生材料的发展
自然界中的生物体在长期的自然选择与进化过程中，其组成材料的组织结构与性能得到了持续优化与提高，从而利用简单的矿物与有机质等原材料很好地满足了复杂的力学与功能需求，使得生物体达到了对其生存环境的最佳适应。大自然是人类的良师。天然生物材料的优异特性能够为人造材料的优化设计，特别是高性能仿生材料的发展
2017年12月1日下午国家自然科学基金委化学科学部在北京召开了“国家自然科学基金委化学科学部基金申请代码调整宣讲会”，2018年化学科学部申请代码调整为： B01 合成化学 B02 催化与表界面化学 B03 化学理论与机制 B04 化学测量学 B05 材料化学与能源化学 B06 环
刘锦淮 博士，中科院合肥智能机械研究所研究员，博士生导师，长期以来主要从事纳米材料与器件、检测技术的研究。 人类能否发明某种装置，像鱼儿一样敏锐感知水中的细微扰动？或者学习蝴蝶，随着空气中化学成分的变化更改翅膀的色彩？ 历经几十亿年的进化，生物界与自然的融合趋于完美。而模仿生物的
近日，我所秦建华研究员领导的研究团队(1807组)在利用微流控技术仿生合成功能化微米纤维生物材料方面取得新进展，研究成果以封面文章最新发表在Advanced Materials (2014, 26, 2494–2499 )上。 自然界中的竹子形态结构坚韧挺拔，错落有致，称谓“梅兰竹菊”
微流控技术仿生合成新型微米纤维生物材料研究取得新进展 近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员秦建华领导的研究团队在利用微流控技术仿生合成功能化微米纤维生物材料方面取得新进展，研究成果以封面文章发表在最新的Advanced Materials
三、发展智能绿色服务制造技术围绕建设制造强国，大力推进制造业向智能化、绿色化、服务化方向发展。发展网络协同制造技术，重点研究基于“互联网+”的创新设计、基于物联网的智能工厂、制造资源集成管控、全生命周期制造服务等关键技术；发展绿色制造技术与产品，重点研究再设计、再制造与再资源化等关键技术，推动制造业
尽管植物缺乏许多调节哺乳动物细胞内钙浓度的机制，但它们仍然使用钙信号来帮助完成各种生理功能，其中许多功能仍未得到准确解释。 2018年5月4日，马里兰大学学者发表了一篇题为《花粉管Ca2内稳态下GLR通道的Cornichon分类与调控》的文章，主要研究花粉管Ca2内稳态的调控机理。
记者近日从中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所获悉，该所陈韦课题组利用制备出的新型碳氮二维纳米片电极材料，成功构筑了具有快速大应变响应的电化学驱动器，并在此基础上设计出扑翼飞行、线性运动、蛇形爬行等多种多自由度运动形式的仿生驱动器件。相关成果日前发表于《自然—通讯》杂志。 自2010年以来，该课