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
福建物构所3D打印仿生结构研究获进展
具有复合特征的仿生结构因独特的机械性能,为各种工程应用开发设计优异性能的结构提供了设计思路。然而,在仿生制造和设计这些复杂精细结构时,在模具成型和复杂结构验证等方面常常受到加工条件限制。3D打印可快速制造各种复杂结构,为仿生结构的设计、制造和验证提供了新方法。 中国科学院福建物质结构研究所研究
基于仿生结构聚合物防护涂层设计制备方面取得进展
设计与开发智能自愈合材料作为工程涂料的基体树脂是材料腐蚀防护技术领域的研究热点之一。智能涂层是指涂层材料在服役过程中遇到机械划伤或意外损害时,材料自身能够通过一定机理使损伤得到修补,并恢复材料的机械性能和防护功能,被认为是延长工程涂料寿命和提升安全性的可靠途径。天然生物结构材料具有出色的性能以及
反应驱动“分子笼连体分子笼”仿生结构转化研究取得进展
由化学反应驱动的结构转化是自然界万物生长变化的物质基础。这些自然系统的运动通常对应着相应的生命功能,比较有代表性的例子是ATP合成酶催化过程中的构象变换。多组分自组装超分子体系提供了一种可以在分子尺度上模拟生物体功能的可控平台。虽然文献已有大量的基于分子识别原理的刺激响应体系报道,但它们大都是通
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
通知!邀您参与2021年全国仿生智能材料博士后前沿论坛
分析测试百科网讯 全国博士后管委会办公室、中国博士后科学基金会、中国科学院人事局联合发布了关于邀请参加“2021年全国仿生智能材料博士后前沿论坛暨未来技术青年论坛”的通知,其具体通告如下: 博士后是科研机构、高等院校和企业等着重吸引和培养的高层次青年人才,是科研工作的生力军。为打造博士后学术
科学家开发出可用于肠道疾病治疗的土壤仿生材料
土壤是庞大微生物群落的栖息环境,每克土壤中甚至可以蕴含超过百万种的上百亿个微生物,所以是研究环境与微生物相互作用的重要体系。美国芝加哥大学的研究团队开发了一种可应用于辅助治疗肠道疾病的土壤仿生材料,相关成果在《Nature Chemistry》发表,论文的标题为:A Soil-Inspired
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
中国科大基于多尺度界面设计创制高性能仿生珍珠层材料
贝壳的珍珠层,由占主要部分的脆性碳酸钙矿物和少量的柔性聚合物构成,虽然组分简单,但其精致的多级结构和界面特点赋予其超出自身组分几个数量级的优异力学性能。这种在温和条件下由简单材料组分生长实现的多级构造和性能放大,使贝壳的珍珠层受到研究人员的高度关注。矿物粘土和石墨烯等超薄纳米片作为接近理想和无缺
材料试验机夹具特点和材料结构要求
夹具是材料试验机中不可以缺少的一个零件。夹具通过夹持试样对试样进行加力,夹具所能承受的试验力的大小是夹具的一个很重要的指标。试验机夹具在结构上没有固定的模式,根据不同的试样及试验力大小,在结构上差别很大,产品质量好坏也不一。夹具根据试验方法不同,大致可分为:拉伸类夹具、压缩类夹具、弯曲类夹具、剥离类
周峰等制备出仿生毛毛虫结构自爬行驱动装置
5月11日,记者从中科院兰州化学物理研究所获悉,该所研究员周峰及其合作者利用仿生毛毛虫结构,通过在具有褶皱结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面接枝响应性的聚电解质刷,实现了具有各向异性、瞬间响应性等性能的驱动器装置,从而开辟了制备驱动器的新思路。相关成果日前发表于《微尺度》(Small)杂志。
材料试验机结构说明
材料试验机是进行各种试验研究的基本保证,各种试验设备也由于试验研究的需要应运而生。拉伸性能是工程材料非常重要的性能指标。为满足不同材料的拉伸试验需要,国内外厂家生产了诸多型号的拉伸试验机。这些试验机构造形式基本类似,都是根据试验规范设计而成,主要完成标准试样的拉伸试验。 但是随着新材料的不断出现,
空心阴极灯结构及材料
空心阴极灯,为了解决原子吸收法的实际测量问题,1955年由A.Walsh提出,它是一种特殊形式的低压辉光放电锐线光源,因为空心阴极灯发射锐线光源,满足了原子吸收光谱法的条件,在原子荧光光谱法中,空心阴极灯也有应用,不过需要很强的空心阴极灯。空心阴极灯结构及材料阴极大多数为纯金属或合金,对于一些贵金
结构层材料强度直剪仪结构特点
结构层材料强度直剪仪结构特点;1、液晶数据采集仪自动采集剪切力、位移保存显示,数据打印荷载,位移及曲线,数据保存30组。2、加载速度匀速稳定。3、剪切盘安装方便快捷。 结构层材料强度直剪仪结构特点适用于测定和评价表面处治、封层、粘层、透层及防水层等与沥青层、水泥混凝土层,桥面板等两种不同材料之间的层
AFM|自然的启示——仿生超亲水薄膜材料应用于油水分离
开发一种高效可行的分离膜对净化高度乳化的含油废水具有重要意义,但是目前许多产品都具有低通量和严重膜污染等问题,使得进一步发展面临较大的挑战性。在此,东华大学纺织科学与技术实验室的研究人员通过同步电喷雾和静电纺丝的简便方法,构造出一种仿生的超润湿纳米纤维表面。所获得的纳米纤维薄膜表面具有荷叶状微/纳米
大连化物所利用微流控技术仿生合成新型微米纤维生物材料
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 (2014, 26, 2494–249
电镜在仿生材料研究的应用大自然是人们解决科学难...
电镜在仿生材料研究的应用-大自然是人们解决科学难题的灵感源泉液体单向输运在微流控芯片,雾气收集,喷墨打印乃至润滑减阻等方面都有着重要的应用。大自然是人们解决科学难题的灵感源泉,在之前的研究工作中,研究者们发现沙漠甲壳虫背、仙人掌刺、蜘蛛丝利用其本身的浸润性梯度或是结构梯度可以自发地对液体进行定向输运
宁波材料所在具有疼痛感知的仿生皮肤研究中取得进展
生物系统中,软组织可以通过应变增强有效地调节其机械强度以避免损伤。这些组织结合生物体的体感系统,可以经历从触觉到痛觉的可控感觉阈值转变,从而使生物体能够主动感知到可能造成伤害的机械刺激,并进一步迅速做出反应,防止危险的发生。因此,在应变机械增强之前,主动保护功能的实现依赖于感觉系统触发的强烈且快速的
非对称仿生界面高分子复合材料用于太阳能海水淡化
水资源短缺是目前面临的一个全球性问题,对地球上丰富的海水进行淡化则是解决水资源短缺问题的一个重要途径。但传统的海水淡化往往需要高能量消耗,在一些能源短缺的地区难以实现,因此,亟需一种绿色、高效、可持续的海水淡化方法来缓解上述危机。太阳光驱动的界面光热水蒸发,由于其可以通过在远远低于水沸腾的温度下
李国良:多级次氢键仿生策略人工合成超韧性自修复材料
近年来,受到大自然生物体启发的人工合成智能自修复材料是国际前沿性课题。当材料被赋予自修复性能后,其使用寿命可显著延长,在航空航天、电子器件、化工新能源材料等领域具有非常重要的意义。通过引入超分子键弱相互作用,例如金属配位键、氢键、主客体作用力等,材料可被赋予动态可逆重构功能,进而实现材料损伤的自
关于锂电池负极材料纳米材料的结构介绍
纳米结构是以纳米尺度的物质单元为基础按一定规律构筑或营造的一种新体系。它包括纳米阵列体系、介孔组装体系、薄膜嵌镶体系。对纳米阵列体系的研究集中在由金属纳米微粒或半导体纳米微粒在一个绝缘的衬底上整齐排列所形成的二位体系上。而纳米微粒与介孔固体组装体系由于微粒本身的特性,以及与界面的基体耦合所产生的
冷热冲击箱用来测试复合材料及材料结构
冷热冲击箱结构: 1、冷热冲击箱结构形式:试验箱采用整体式组合结构形式,既冷热冲击箱由位于上部的高温试验箱,位于下部的低温试验箱体、位于后部的制冷机组柜和位于左侧后板上的电器控制柜(系统)所组成。此方式箱体占地面积小、结构紧凑、外形美观,制冷机组置于独立的机组箱体内,以减少制冷机组运行时的震动、噪
中科大:类似猫头鹰羽毛的仿生结构制备有望实现
壁虎能够爬墙是因为脚掌上的微纤毛可产生很强的黏附力,孔雀羽毛五彩斑斓是因为羽毛表面不同的微纤毛能反射不同波长的自然光。然而由于现有微纳米加工手段的缺陷,人类至今还很难有效制备出如此微小尺度的仿生功能结构和器件。中国科学技术大学的一项最新研究成果有望解决这一难题。 该校工程科学学院微纳加工研究团
材料试验机的系统结构
材料试验机是由测量系统、驱动系统、控制系统及电脑(电脑式拉力试验机)等结构组成。是现代电子技术与机械传动技术相结合的产物,是充分发挥了机电各自特长而构成的大型精密测试仪器,可对各种材料进行拉伸、压缩、弯曲、剥离、剪切等多项性能试验,且有测量范围宽、精度高、响应快等特点。工作可靠,效率高,可对试验
材料试验机结构原理叙述
、机构概述:本机由机座、事情台、横梁联板、螺杆与螺杆掩护外罩,双螺杆装有联板,可随螺杆转动而起落。联板下设置装备部署夹具,云云联板上升时,即在事情台间産生相互反偏向之作用力;若夹持物体,则産生拉力作用;同理联板与事情台间设置装备部署压缩盘,若中心置入物体则産生压缩作用。2、荷重、位移感到器及表现机构
净化车间一般结构材料
1.净化厂房墙、顶板材一般多采用50mm厚的夹芯彩钢板制造,其特点为美观、刚性强。圆弧墙角、门、窗框等一般采用专用氧化铝型材制造 。 2.地面可采用环氧自流坪地坪或高级耐磨塑料地板,有防静电要求的,可选用防静电型。 3.送回风管道用热渡锌板制成,贴净化保温效果好的阻燃型PF发泡塑胶板。 4.
材料拉力试验机结构原理
材料拉力试验机采用机电一体化设计,主要由测力感测器、变送器、微处理器、 负荷驱动机构。高精度电子调速电动机可设置五档试验速度。各集成构件间均采用插接方式联接。落地式机型,造型涂装均充分考虑了现代工业设计,人体工程学之相关原则。材料拉力试验机广泛应用于各类五金、金属、橡塑料、鞋业、皮革、服装、纺织、绝
我所开发基于仿生材料提高农药利用率的新方法
近日,我所生物技术研究部天然产物及糖工程研究组(1805组)尹恒研究员团队在农药高效利用研究领域取得新进展。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界各国农
物理所实现金属玻璃含羞草仿生3D屈曲结构
含羞草在抵御触碰、机械振动和风等外界的侵扰时,其叶片会自动闭合;当外部刺激消失后,叶片又会重新打开。这是因为叶片内水的重新分布,使叶片一侧的细胞收缩,另一侧的细胞膨胀,从而在叶片两面产生尺寸错配。另外,植物生长造成的不同部分(叶脉和非叶脉部分)的尺寸差异,也会使花瓣和叶子存在自然弯曲和可翻转的三
兰州化物所设计制备出仿生毛毛虫结构的自爬行驱动装置
大自然中的生物组织或者器官都具备将物理/化学信号转换为肢体的运动的功能,例如,在自然环境发生变化的时候将神经信号转化为肢体运动。 受大自然的启发,科学家们发展了一系列的人造驱动器来模拟这些过程,将外界的变化如:电,热,光,化学能等转化为机械运动。响应性的聚合物最为广泛地被用来制备各种驱动装置,
仿生机器吸力惊人
鱼是自然界天生的“吸盘”。这种鳍刺类鱼类能够紧紧地附着在任何物体上,如船身、跳跃的海豚,甚至是人类潜水员身上。?鱼又名“亚口鱼”,它们的强大抓力来自于头上改良后的背鳍形成的吸盘。现在,科学家报告称,他们开发的一款机器吸盘可以做相同的事情。 像?鱼特殊的吸盘一样,这种“仿生?鱼盘”能够像真鱼一样