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。纳米材料因具有独特的物理化学性质引起人们的极大兴趣和关注。然而，通过纳米结构单元随机杂乱堆积形成的宏观块体材料往往难以实现性能的最优化。虽然模仿天然生物材料已被证实是构建高性能材料的理想策略，但如何实现纳米结构单元的精准有序自组装仍然是一个很大的挑战。 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(Feng Chen, Ying-Jie Zhu*, ACS Nano, 2016, 10, 11483–11495)，制备出羟基磷灰石超长纳米线/聚丙烯酸......阅读全文
仿生材料
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
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
新型仿生结构纳米复合陶瓷润滑材料研究获进展
在国家重点基础研究发展计划“973”项目、国家自然科学基金项目和中科院“西部之光”人才培养计划项目的支持下，中国科学院兰州化学物理研究所润滑与防护材料研究发展中心胡丽天研究员带领的课题组在新型仿生结构纳米复合陶瓷润滑材料研究方面取得了新进展。 高性能结构陶瓷具有耐高温、耐磨损、
金属所天然生物与仿生结构材料研究取得系列进展
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
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
兰州化物所研发加固仿生自清洁硅基仿生材料
出淤泥而不染的荷叶，捕虫高手猪笼草，科学家们研究仿生，利用自然界赋予的神奇功效为人类服务。然而，仿生“荷叶”和“猪笼草”却有一颗“玻璃心”，一旦受到外界触碰，“自清洁”功能也随即消失。 “我们要做可以应用的硅基仿生自清洁材料。”中科院兰州化学物理研究所甘肃省黏土矿物应用研究重点实验室张俊平研究
新仿生材料有望替代塑料
塑料制品给现代生活带来便利，也造成环境污染。近期，中国科学技术大学俞书宏院士团队使用“定向变形组装”方法，研制出具有仿生结构的高性能材料，具有比石油基塑料更好的机械与热性能，有望成为其替代品。 目前，大多数塑料来自石油产品，废弃后难以降解，造成持续性的环境污染问题。同时，现有的生物基材料存在成
兰州化物所仿生微纳米复合双层结构材料研究取得系列成果
仿生纳米材料是材料领域的研究热点之一，国内外材料科学工作者围绕仿生纳米材料的制备及其功能性开展了大量的研究工作。 在中国科学院“百人计划”和国家自然科学基金委的支持下，中国科学院兰州化学物理研究所仿生摩擦材料课题组(BMT)自2001年以来围绕仿生纳米结构材料开展了一
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
兰州化物所仿生材料表面微纳米结构三维优化获进展
将仿生学与纳米科学相结合，开展用于摩擦学领域的仿生结构、功能及结构-功能一体化材料的研究，可在基础科学和应用技术之间架起一座桥梁，从而为摩擦学领域所使用的新型结构、功能及结构功能一体化材料的设计、制备和性能研究提供新概念、新原理和新方法。自然界中很多动植物表面都具有稳定的超疏水性，它们既拥有高接
仿生材料力学测定物性分析
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
仿生超浸润界面材料研究取得进展
仿生超浸润界面材料体系的构筑及其应用 出淤泥而不染的荷叶、翩翩起舞的水黾以及捕虫能手猪笼草等都是大自然的精妙创造，是具有“超浸润特性”的自然界杰出代表。作为超浸润领域的“掌舵手”，中科院院士、中科院理化技术研究所研究员江雷通过近二十年的潜心研究，总结规律，提出了二元协同理论，即将两个具有相反性质的
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
纳米结构单元组装与仿生纳米复合材料研制取得进展
无序纳米线被组装成具有周期性结构的有序一维超细纳米线薄膜 目前，国际上有关纳米结构组装技术与仿生结构材料研究领域的挑战之一，是如何实现将功能化的纳米结构单元组装成有序的组装体，以获得新的功能和应用。受具有优越力学性能的生物材料体系如贝壳、飞鸟骨骼等微观结构与其性能关系的启示，如何仿
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
贝壳结构的仿生金属陶瓷问世
近日，中国科学院金属研究所研究员刘增乾、张哲峰团队与国内外科研团队合作，发明出一种新型镁-MAX（M代表过渡金属元素、A代表主族元素、X代表碳或氮）相仿生金属陶瓷，该材料具有仿生材料优异的轻质、高强韧、高阻尼性能。相关研究成果发表于Materials Today。据了解，轻质、高强韧、高阻尼材料对于
Zetasizer－Nano促进仿生纳米复合材料处理
英国诺丁汉特伦特大学的研究员目前已将英国马尔文仪器有限公司的Zetasizer Nano ZS颗粒特征系统应用在工作中，证明了蛋白质和铝相互作用产生的静电特性。这一进步使得人们向利用自然生物过程创建新型铝复合材料的目标又迈进了一步。 采用生物过程进行纳米复合材料结构的设计和构造被称作仿生纳
天然生物与仿生梯度材料研究获进展
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
天然生物与仿生梯度材料研究获进展
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
仿生“海胆”材料提高农药利用率
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员尹恒团队在农药高效利用研究领域取得新进展。相关成果发表在《化学工程杂志》上。农药是重要的农业生产资料，传统农药剂型在作物叶片的附着力较弱，由于雨水冲刷等原因导致只有小部分活性成分被目标生物所利用，这是导致农药过度使用的主要原因之一。因此，提高农药利用率已成为世
仿生材料力学测定物性分析介绍
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
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
力学所仿生材料研究取得新进展
对材料的结构和性能进行仿生设计、以获得满足某些特定服役环境要求的工程材料是目前材料研究中的热点之一。最近，中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室（LNM）“生物及仿生材料力学”课题组的宋凡研究员、许向红副研究员和邵颖峰助理研究员及其合作者，用等离子刻蚀和酸腐蚀的办法，在陶瓷表面成功引入了仿
新仿生材料可从空气中高效收集水
沙漠中的仙人掌 受沙漠甲虫、仙人掌和猪笼草的启发，哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）和Wyss生物工程研究所的研究人员，结合多种生物体的特性设计出一种高性能仿生材料，可更为有效地从空气中收集水。这一方法不仅可用于解决某些地区干旱缺水的问题，也为未来仿生学发展打开了新的思路。
新仿生材料可从空气中高效收集水
受沙漠甲虫、仙人掌和猪笼草的启发，哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）和Wyss生物工程研究所的研究人员，结合多种生物体的特性设计出一种高性能仿生材料，可更为有效地从空气中收集水。这一方法不仅可用于解决某些地区干旱缺水的问题，也为未来仿生学发展打开了新的思路。相关研究成果发表
科学家为多肽仿生材料应用“画像”
多肽仿生材料是指借鉴自然界中的天然蛋白质、病毒、生物矿物等的结构与功能设计特定的肽序列，进而通过非共价或共价作用力调控形成的具有特定结构与功能的一类生物材料。“多肽仿生材料是指借鉴自然界中的天然蛋白质、病毒、生物矿物等的结构与功能设计特定的肽序列，进而通过非共价或共价作用力调控形成的具有特定结构与功
兰州化物所仿生关节软骨材料研究取得系列进展
人体滑膜关节能够在极高的赫兹接触压力（3-18 MPa）下呈现出较低的摩擦系数（0.001-0.03）。无论是静止还是运动状态，关节界面始终都能够保持超低的摩擦系数，支撑人体正常运动过程。研究表明，包覆在骨关节表面的重要软组织——关节软骨在减小骨与骨之间的摩擦以及缓冲运动时产生的震动等方向起着至
仿生学突破－EBL技术首次应用于蝉翅结构纳米柱仿生制造
生物体从宏观到微观，再到纳米尺度的多级复合结构，使其具有诸多独特的优异性能。人们很早就开始模仿生物的特殊功能，来发明和应用新技术。 例如人们根据苍蝇特殊的“复眼”结构，仿照制成了“蝇眼透镜”，用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”，一次就能照出千百张相同的相片；还有仿照水母耳朵的结构和功能，人们设计
宁波材料所在仿生功能高分子材料方面取得新进展
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
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