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
欧盟研制成功生物仿生超强粘合材料
近年来，随着纳米观测技术的持续进步，如X射线散射源技术和高分辨率显微镜技术，为在分子尺度上研究生物仿生材料、充分揭示大自然奥秘开辟了新路径。欧盟科研理事会（ERC）提供350万欧元全额资助，由德国斯图加特新材料研究所（INM）科研人员领导的欧洲SWITCH2STICK研发团队，研究壁虎（Gec
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
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
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
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
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
钢铁材料：结构材料王座难保？
最近，中钢协公布了上半年重点钢企的“考试成绩”，倒也在大家意料之中。作为”钢铁摇篮“的毕业生，对钢铁业的关注还是比较多的。上周末，与一位钢铁业从业人士谈起了钢铁材料的。今天，就来聊聊结构材料老大的地位受到挑战的故事吧。 所谓结构材料，是指用其力学性能制作受力物件的材料。它是我们日常生活遇见、接
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
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
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
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
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
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
哈佛大学开发出类似眼泪的液体膜仿生材料
日前，哈佛大学的研究人员从泪水中获得灵感，设计出一种透明度和润湿性功能可自我调节的液体膜仿生材料。这个系统的美妙之处就是它的适应性及多功能。该研究成果在线刊登在最新一期的《自然·材料》杂志上。 这种新材料的灵感是受动态的、自我恢复的自然系统——覆盖眼睛的液体薄膜的启发。眼泪连接起
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
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
仿生手指可窥见复杂物体内部结构
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494137.shtm如果人们不用X射线或超声波，而是用触摸来成像人体和电子设备的内部会怎样?五邑大学教授罗坚义和合作者展示了一种仿生手指，可以通过触摸复杂物体的外部表面来创建其内部形状和纹理的3D地图。相
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
材料物相结构分析
常用的物相分析方法有X射线衍射分析、激光拉曼分析、傅里叶红外分析以及微区电子衍射分析。X射线衍射分析XRD物相分析是基于多晶样品对X射线的衍射效应，对样品中各组分的存在形态进行分析。测定结晶情况，晶相，晶体结构及成键状态等等。 可以确定各种晶态组分的结构和含量。灵敏度较低，一般只能测定样品中含量在1
材料结构分析方法大全
关于材料结构分析的常见的方法有: 热分析法、电子显微方法、X 射线衍射、红外吸收光谱、核磁共振、金相分析等。 1.热分析法 热分析主要是分析样品在高温过程中的结构变化和物理化学变化，分为热重分析法，差热分析法，差式扫描量热法。 2. X 射线衍射分析 X 射衍射线( XRD) 又称X
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
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
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