金属所生物力学与仿生材料研究取得新进展
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。 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，首次提出了新型材料组织结构取向梯度的概念与设计原则，建立了组织结构取向以及变形过程中发生的结构再取向与材料力学性能之间的系统定量关系，阐明了梯度结构取向与再取......阅读全文
东华大学制备出仿生吸湿快干纺织材料
东华大学纺织科技创新中心俞建勇院士、丁彬研究员带领纳米纤维研究团队，在吸湿快干功能纺织品领域取得重要进展，相关成果近日发表于《美国化学学会—纳米》。 近年来，市场对具有单向导湿功能的吸湿快干纺织材料的需求日益增加。单向导湿面料能将汗液和水汽从身体输送到外部环境中，从而达到快速干燥效果，为人体提
研究人员研发出仿生层状关节软骨润滑材料
天然软骨是一种兼备固-液双相特征、具有典型层状结构特征和特殊应力耗散机制的湿滑材料。目前，从工程应用角度来说，寻找类似于天然软骨的新型润滑材料具有挑战性。其中，表面接枝聚合物刷和水凝胶材料引发关注。但传统表面引发聚合方法制备的聚合物刷层较薄，在宏观粗糙接触尺度下易被剪切磨掉，这限制了其在工程领域
具有壁虎脚剥离特性的仿生摩擦材料被开发
设计在湿环境下具有可逆黏附和摩擦调控特性的智能材料，一直是仿生科学和材料工程领域的重大挑战。大自然中大部分生物能够在不改变界面物理化学相互作用的情况下仅仅依靠黏附器官的动态机械形变就能实现快速可逆黏附和脱附，最典型的一个案例就是壁虎。壁虎脚趾在运动中的机械形变会导致其表面微纳结构与基底接触的状态
高性能蛋白基海洋仿生材料研究获进展
5月18日，中国海洋大学海洋生命学院海洋生物遗传与育种教育部重点实验室方宗熙萨斯研究中心刘伟治团队与中国科学院深圳先进技术研究院钟超团队/刘志远团队，在《自然-通讯》（Nature Communications）上，在线发表了题为Extensible and self-recoverable p
兰州化物所等在仿生润滑材料研究中获进展
物体（液体和固体）的定向传输在能量传输、智能机器人、生物医学设备等领域有着重要应用。过去20年里，液体定向输运研究引起了科学家的广泛关注，并取得重要突破，然而，固体输运研究报道很少。与液体定向输运机制不同，限域受压条件下固体定向输运需要依靠强大的机械推动力来克服弹性变形接触过程中的摩擦力，而良好
基于Wenzel和Cassie模型超疏水仿生材料表面
由于超疏水材料，特别是表面改性后仿生材料(仿荷叶超疏水或仿壁虎钢毛结构超亲水材料)的接触角的表征因结构的特殊性，测试起来特别困难。现有的理论通常基于Wenzel和Cassie模型。这些理论为我们的分析奠定了一定的基础，而实际应用于本征接触角的表征计算时难度相当大。有一些科研人员力图通过分析表面粗糙度
青岛能源所在仿生储能材料方面取得系列进展
开发高性能电极材料是储能电池研究的核心科学问题之一。近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所仿生能源系统团队负责人、中科院“百人计划”入选者崔光磊研究员等在储能电池电极材料研究方面取得一系列重要进展。 一般来讲，储能电池（以锂离子电池为例）有3个主要的动力学过程：锂离子在电解液中的传输过程；锂
化学所在仿生结构色材料研究中取得系列进展
传统的显色技术通常利用色素来显色，然而色素具有化学性质不稳定、对环境不友好、容易褪色等缺点，导致其应用受到限制。相比于色素色，结构色是基于物质的周期性微纳结构（例如光栅、光子晶体等）对光的调控实现的，具有化学性质稳定、环保、高分辨率等优点，在显示、传感和防伪等方面具有广泛应用前景。特别是存在于自
化学所在仿生材料研究领域取得新进展
仿生材料是指模仿自然界中各种生物体的特点或特性而开发的材料。对天然生物材料的结构、性能和生长机理的分析与复制，是当今材料科学研究的前沿课题。 在国家自然科学基金委、科技部、中国科学院的支持下，化学研究所高分子物理与化学实验室的科研人员受贻贝和荷叶的启发，将海洋附着生物的
材料力学性能检测
检测概述： 材料的力学性能是指材料在不同环境（温度、湿度、介质）下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征。 检测的意义： 材料的力学性能试验是工程中广泛应用的一种试验，它为机械制造、土木工程施工、冶金及其他各种工业部门提供可靠的力学性能参数。便于
材料试验机的材料力学性能
1.材料的力学性能是指材料在不同环境下，承受各种外加载荷时所表现出的力学特征。测定材料在一 定环境条件下受力作用时所表现出的特性的试验，又称材料力学性能试验。试验的内容主要是测量材料的强度、硬度、刚性、塑性和韧性等。力学试验包括：自然暴露试验和人工模拟试验，人工模拟试验通常采用材料试验机等仪器设备
《自然》称仿生学呼唤生物学家
上世纪40年代末，瑞士工程师George de Mestral在清理狗毛上粘的毛刺后受到启发，发明了维可牢。50年后，热衷于观鸟的日本工程师Eiji Nakatsu设计出一种车头形似翠鸟鸟喙、符合空气动力学特征的高速列车。 过去10年间，对此类生物灵感和仿生学的兴趣陡然增加。生物灵感和仿生学
中国科大研制仿生超弹性碳材料取得新进展
近日，中国科学技术大学俞书宏院士团队成功研制出一种兼具高度可压缩性和可拉伸性的超弹性全碳多孔材料——“碳弹簧”，可以在-100℃到350℃的极端温度环境中稳定地发挥作用。据悉，这种独特优势使其应用到外太空探测任务中成为可能。 该研究成果近日发表在材料领域知名期刊Advanced Materia
科研人员研发出新型仿生离子筛分材料
自然界中，生物离子通道能够精准筛分离子。这激发了研究人员构筑仿生离子筛分材料的灵感。这些材料可以分离一种阳离子跟其他阳离子，也能够将一种阴离子跟其他阴离子分开，广泛应用于化工和环境领域。用于分离阳离子的材料一般传输阴离子慢，而用于分离阴离子的材料则传输阳离子慢。也就是说，这些材料往往会同时将阴离
天津大学成功研制仿生向日葵智能材料
在自然界中，大部分植物都会向光生长。作为向光性植物的典型代表，向日葵不仅可以感知阳光的方向并随之响应，而且可以自发不断地紧紧追踪阳光运动，表现出了一种自我调节的生物智能。近年来，如何设计和开发仿生向日葵的向光性智能材料成为世界各国材料科学家竞相关注的焦点。日前，天津大学教授封伟团队受自然界向日葵向光
生物材料按材料来源分类
*1、自体材料 *2、同种异体器官及组织； *3、异体器官及组织； *4、人工合成材料； *5、天然材料
生物材料按材料功能分类
*1、血液相容性材料 如人工瓣膜、人工气管、人工心脏、血浆分离膜、血液灌流用吸附剂、细胞培养基材等； *2、软组织相容性材料 如隐形眼睛片的高分子材料，人工晶状体、聚硅氧烷、聚氨基酸等，用于人 工皮肤、人工气管、人工食道、人工输尿管、软组织修补等领域； *3、
我国科学家仿生鱼鳞片构筑适度有序布利冈结构材料
9日，记者从中国科学技术大学获悉，该校俞书宏院士领导的仿生材料研究团队开展了仿生布利冈结构多级次可重构纤维基元界面设计的系统性研究，提出“仿生适度有序布利冈结构”的概念，分级构筑了具有动态可重构纤维界面的仿生布利冈结构材料。相关研究成果日前发表在国际综合性期刊《科学进展》上。作为生物结构的代表，布利
力学材料拉压力试验机
力学材料拉压力试验机项目简介：国内微机控制电子式试验机起步于90年代初，我公司是吸取国外领技术、开发研制电子式试验机的企业之一。为提高企业产品的技术水平，公司先后吸取国内外先进技术，使公司的产品技术水平跃上了一个新的台阶。 力学材料拉压力试验机使用领域：该试验机采用步进直流电机作为动力源；采用先进
什么叫材料的力学性能
材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。锅炉、压力容器用材料的常规力学性能指标主要包括：强度、硬度、塑性和韧性等。 （1）强度 强度是指金属材料在外力作用下对变形或断裂的抗力。强度指标是设计中决定许用应力的重要依据，常用的强度指标有屈服强度σS或σ0.2和抗拉强度σb
为何材料试验机能测试各类材料力学指标
材料试验机为何能测试于各材料？很多人都不明白，为什么需要材料试验机对各种材料进行检验，材料试验机对很多材料的测试都能用得上，比如，材料试验机测试拉伸长度。拉力机，材料，都是专家们研究出来彼此的相关性，接下来就由小编为大家详细讲解一下为什么很多材料都需要用材料试验机进行检测的原因。通过一下三点才分析
细胞封装系统内高效氧气递送的生物仿生支架
近日，美国康奈尔大学的科学家开发了嵌套在细胞封装系统的生物仿生支架，可解决细胞封装系统氧气输送困难的问题。相关研究成果在《Nature Communications》发表，题为：A bioinspired scaffold for rapid oxygenation of cell encaps
中美高校合作建立仿生物理尖端研究室
8月15日上午，国际仿生研讨会暨山东大学-弗吉尼亚理工大学国际联合实验室落成典礼在山东大学举行。这标志着中美高校间将联手研究仿生物理高端技术，并且SDU-VT联合实验室的建立将开创中美高校教育科研国际合作新模式。 据介绍，这一国际联合实验室将致力于对蝙蝠声纳系统基本物理现象的尖端研究
生物反应器和仿生的区别与联系
生物反应器、仿生都是模拟生物的功能或者结构。生物反应器主要是模拟其化学功能，仿生则多模拟生物结构和功能原理。生物反应器：生物反应器是利用生物体所具有的生物功能，在体外或体内通过生化反应或生物自身的代谢获得目标产物的装置系统、细胞、组织器官等等。生物反应器是利用酶或生物体（如微生物）所具有的生物功能，
中国科大提出仿生适度有序布利冈结构概念
自然布利冈结构由纳米纤维单向组装成层进而螺旋堆叠而成，独特的结构和界面可赋予诸多生物材料卓越的力学性能。深刻理解布利冈结构构效关系并以合适的手段将其转录至人工系统有望推动纤维基结构材料的发展。近日，中国科学技术大学俞书宏院士团队针对纤维基元界面设计薄弱的现状，基于网络态纳米纤维的适度有序力学设计理念
宁波材料所等研发螺旋桨仿生蒙皮材料－助力超大型油轮节能增效
近日，首艘安装仿生蒙皮螺旋桨的30万吨级超大型油轮（VLCC）靠泊在泉州港码头，完成了3个航次的原油运输任务。该仿生蒙皮材料由中国科学院宁波材料技术与工程研究所等研发。 此次航行时长近200天，里程逾3.5万海里，航线往返于中国沿海和中东各大港口。该船用仿生柔性减阻材料在实船应用前取得中国船级
中科院金属所研发出新型仿生复合义齿材料
保留了传统材料优异的生物相容性、耐腐蚀性和美学效果，拥有比传统材料更低的摩擦系数和更高的断裂韧性，且可批量机械加工……近期，中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂实验室研究员刘增乾、张哲峰与美国加州大学伯克利分校教授罗伯特·里奇及吉林大学开展合作，设计研发出新型氧化锆-树脂仿生复合义齿材料。 记者
螳螂虾、寄居蟹？高强高韧仿生复合材料制备
记者从中国科学技术大学获悉，该校中科院材料力学行为与设计重点实验室骆天治教授团队与武汉大学王正直副教授、张作启教授合作，研究了具有防御功能的螳螂虾尾刺（矛）和寄居蟹左螯（盾）。综合利用多种实验手段揭示了从纳米尺度到厘米尺度的化学梯度、微观结构和力学性能之间的相关性，并通过有限元分析和3D打印技术
第411次香山科学会议研讨“仿生材料与器件”
以“仿生材料与器件”为主题的第411次香山科学会议国际学术讨论会，10月17日～10月19日在北京举行。中科院化学所江雷研究员、中国科技大学俞书宏教授、密歇根大学Nicholas A. Kotov教授、哈佛大学Joanna Aizenberg教授担任会议执行主席。 仿生科学是研究
我国科学家研制“龙虾壳”新型仿生材料性能卓越
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/476807.shtm 记者从中国科学技术大学获悉，该校俞书宏院士团队首次提出了非连续布利冈结构的设想，并发展了一种程序化组装纳米纤维的方法，成功地创制出一种新型的轻质高强仿生非连续布利冈结构纳米复合材