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
熊猫牙可以自修复－研发仿生材料有了新思路
呆萌可爱的大熊猫，曾是食肉动物，经长期进化后才成为“素食者”。表面宽阔和锋利坚固的牙齿可以碾压磨碎竹子成为其胃囊之物。近日，中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂实验室刘增乾博士带领研究团队首次发现了大熊猫牙齿能够实现自修复，这为新型仿生材料研发提供了新思路，并在人牙匹配型仿生复合义齿材料、高强高导
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
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
科学家构建仿生微环境，揭示应力松弛调控发育原理
中国科学院动物研究所研究员顾奇团队通过构建力学性质可精细调控的三维仿生微环境体系，系统揭示了应力松弛这一关键粘弹性参数在调控发育过程中的核心作用。相关成果发表于《自然通讯》。 组织生长发育不仅由分子信号调控，物理微环境同样发挥着关键作用。然而，传统体外模型在材料结构和力学行为上过于静态，难以重
材料试验机力学性能原理
、材料试验机：就是对材料.零件.构件进行力学性能和工艺性能试验的仪器和设备，又称力学性能试验机。1.按对象可分为金属与非金属材料试验机2.按试验时间可分为长时与短时试验机3.按试验温度可分为高温.常温.低温试验机4.按试样的受力状态和试验力的施加速度可分为静态力和动态力试验机5.按测定力学性能和试验
复合材料的力学性能测试
对于复合材料的力学分析和研究大致可分为材料力学和结构力学两大部分，习惯上把复合材料的材料力学部分称为复合材料力学，而把复合材料结构(如板、壳结构)的力学部分称 为复合材料结构力学，有时这两部分也统称为复合材料力学。 复合材料万能试验机可以对复合材料、弹性材料、纺织材料等材料进行力学性能测试，并
生物材料的分类
生物材料应用广泛，品种很多，其分类方法也很多。生物材料包括金属材料（如碱金属及其合金等）、无机材料（生物活性陶瓷，羟基磷灰石等）和有机材料三大类。有机材料中主要是高分子集合物材料，高分子材料通常按材料属性分为合成高分子材料（聚氨酯、聚酯、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物及其他医用合成
上海硅酸盐所研制出大尺寸高性能有序结构仿生材料
天然生物材料虽是由碳酸钙和磷酸钙等常见的材料组成，但往往具有适应其环境及功能需要的复杂组装超结构和杰出的性能，为人们提供了材料结构设计和性能优化的灵感及指南，例如贝壳是由碳酸钙和少量的壳质素复合材料组装形成的“砖块水泥层状有序结构”，骨骼是由羟基磷灰石纳米晶/胶原纤维组装形成的有序结构等。纳米材
刘增乾博士首次发现大熊猫牙齿实现自修复机制
大熊猫是动物界中牙尖齿利的典型代表，其99%的食物是竹子，坚固强悍的牙齿是大熊猫啃食竹子的利器。近日，中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂实验室博士刘增乾带领研究团队研究发现，大熊猫牙釉质能够在发生变形与损伤后在微纳米尺度进行显着的自动回复。相关研究成果先后发表于2019年1月11日、2018年9
科研人员首次发现大熊猫牙齿实现自修复机制
大熊猫是动物界中牙尖齿利的典型代表，其99%的食物是竹子，坚固强悍的牙齿是大熊猫啃食竹子的利器。近日，中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂实验室博士刘增乾带领研究团队研究发现，大熊猫牙釉质能够在发生变形与损伤后在微纳米尺度进行显著的自动回复。相关研究成果先后发表于2019年1月11日、2018年
科研人员首次发现大熊猫牙齿实现自修复机制
大熊猫是动物界中牙尖齿利的典型代表，其99%的食物是竹子，坚固强悍的牙齿是大熊猫啃食竹子的利器。近日，中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂实验室博士刘增乾带领研究团队研究发现，大熊猫牙釉质能够在发生变形与损伤后在微纳米尺度进行显着的自动回复。相关研究成果先后发表于2019年1月11日、2018年9
南京航天航空大学郭万林教授来苏州纳米所作学术交流
1月9日上午，应器件部主任李清文研究员邀请，南京航天航空大学郭万林教授访问苏州纳米技术与纳米仿生研究所，并作题为“二维纳米功能材料力电磁与流电耦合及器件原理”的精彩学术报告。报告会由李清文研究员主持。 郭万林教授研究涉及多个领域，主要包括飞机结构强度理论、实验和应用研究、纳尺度
中国科大制备出新型超弹性耐疲劳碳基仿生材料
本报讯（记者杨保国）中国科学技术大学俞书宏课题组与吴恒安课题组合作，成功设计制备出超弹性耐疲劳宏观尺度碳纳米组装体仿生材料。相关成果日前在线发表于《自然—通讯》杂志。 俞书宏课题组受人类足弓等常见弹性拱结构的启发，成功制备了一种具有微观层状连拱结构的宏观尺度碳纳米组装体材料。该材料虽然由脆性
高强度和抗溶胀的水凝胶材料制作仿生软骨
软骨是人体关节的保护性组织，因其内部基质为凝胶态，表现出优异的弹性和抗溶胀性。关节软骨受损后，功能逐渐丧失，会严重影响人体的运动功能，因此在仿生材料领域，关节软骨替代材料的研究越来越受到研究者们的青睐。其中，水凝胶材料因其与软骨接近的网络结构，已成为仿生软骨材料领域研究最广泛的体系之一。然而，常
仿生蕨纳米皮草有助清理自然植物及石油吸附剂材料
德国科学家近日发现，以往人们谈之色变的水生漂浮杂草具有吸油功能，仿照水生植物结构合成的人工聚合物薄膜“纳米皮草”，也像水生蕨类一样具有超级疏水和亲油性，有望为清理水中油污提供一种更便捷的手段。最新研究成果发表在《生物灵感与仿生学》杂志上。 据物理学家组织网报道，该研究由德国卡尔斯鲁厄技术学院微
我国研制出新型仿生增强增韧纳米复合纤维材料
基于生物质来源的高性能纳米复合材料正逐渐发展成为未来结构和功能应用的理想材料。由植物组织分离或细菌发酵得到的纳米尺度纤维素，可以说是地球上储量最丰富的纳米级原材料，其密度低、热稳定性好、力学性能出色，同时可降解、可再生、可持续，因而受到诸多关注。研究人员希望利用其研制出宏观尺度的高性能纤维素基纤
新型仿生纳米材料可用于去除农业化学污染物
近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所质量安全课题组成功制备了新型三元仿生纳米复合材料（LDH@PDA@MPNs），并解析了其结构特征、农业化学污染物吸附识别性能和控制去除机理。相关研究成果发表于《危险材料杂志》（Journal of Hazardous Materials）。新型三元仿生纳米复合材
仿生传感与驱动材料研究综述－探讨其应用和发展前景
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
季葆华：把生物复合材料变得更“结实”
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
生物工程师造出仿生超级三维相机
美国加州大学洛杉矶分校的生物工程师开发了一类新的仿生3D相机系统，可模仿苍蝇的多视图视觉和蝙蝠的自然声呐感应，从而产生具有非凡深度范围的多维成像，还可以扫描盲点。在计算图像处理支持下，该相机可破译隐藏在角落或其他物品后面的物体的大小和形状。这一技术能集成到自动驾驶汽车或医学成像工具中，其传感能力
工程学突破！仿生物细胞群体机器人问世
英国《自然》杂志20日发表了一项工程学最新突破：美国科学家团队研发了一种能模拟生物细胞集体迁移的机器人，可实现移动、搬运物体及向光刺激移动。该研究为开发具有预先确定性行为的大规模群体机器人系统提供了全新途径，且比已诞生的传统机器人和仿生系统具有更高的可扩展性。 经过设计的模块化或群机器人系统
受虾蟹结构启发－我国科研团队制备高强高韧仿生材料
中国科学技术大学教授骆天治团队与武汉大学副教授王正直、教授张作启合作，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其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打印技术确认两种结构中的增韧机制和结构优化原理。相关成
我国学者以鲸须为样本研制结构逐级复杂的仿生结构模型
近日，中国科学院深圳先进技术研究院（下称深圳先进院）人体组织与器官退行性研究中心在海洋生物材料及仿生研究方面取得新发现和重要进展，为仿生高性能复合材料研发提供新的设计与制备思路，该研究成果以“Lessons from the ocean: whale baleen fracture resist
深圳先进院在海洋生物材料基础研究方面取得进展
近日，中国科学院深圳先进技术研究院人体组织与器官退行性研究中心在海洋生物材料及仿生研究方面取得新进展，为仿生高性能复合材料研发提供新的设计与制备思路，该研究成果以Lessons from the ocean: whale baleen fracture resistance（《源自海洋的设计理念
中国科大仿盾皮鱼鱼鳞制备人造盔甲研究取得重要进展
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
不锈钢材料力学性能测试
不锈钢材料力学性能测试(抗拉强度、屈服强度) 点击次数：526 发布时间：2011-2-7不锈钢的强度由各种因素来确定，但zui重要的和zui基本的因素是其中添加的不同化学元素，主要是金属元素。不同类型的不锈钢由于其化学成分的差异，就有不同的强度特性。(不锈钢材料拉伸试验机)(1)铁素体型不锈钢据研
纳米材料肿瘤吸收动力学分析
概述：光声成像系统(Endra Nexus 128)具有非侵入性探测的特点，同时也因为它是真正的3-D成像，因此非常适合于对实验动物的连续观察。在金纳米棒这种纳米探针被注入实验动物体内后，可以间断性地来扫描实验动物，从而得到探针在肿瘤内被摄入、吸收、清除的动态信息。实验目的：研究金纳米棒在小鼠移
我国科研团队研制出大尺寸高性能有序结构仿生材料
最近，中国科学院上海硅酸盐研究所研究员朱英杰带领的科研团队在单相羟基磷灰石超长纳米线自组装快速制备高度有序柔性生物材料的研究工作基础上，制备出羟基磷灰石超长纳米线/聚丙烯酸钠准液晶态浆料，再通过简单的针管注射方法将浆料注入乙醇中，成功研制出兼具羟基磷灰石超长纳米线有序阵列结构和“砖块水泥层状有序
常见生物活性材料介绍
磷酸钙材料磷酸钙生物活性材料主要包括磷酸钙骨水泥和磷酸钙陶瓷纤维两类。前者是一种广泛用于骨修补和固定关节的新型材料，国内研究抗压强度已达60MPa以上。后者具有一定的机械强度和生物活性，可用于无机骨水泥的补强及制备有机与无机复合型植人材料。磷酸钙纤维或晶须具有良好的生物活性和生物相容性，对人体无毒副
什么是生物活性材料？
由材料表面/界面引起特殊生物或化学反应，促进或影响组织和材料之间的连接、诱发细胞活性或新组织再生的生物材料。