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,人们设计了水母耳风暴预测仪;根据蛙眼的视觉原理,研制成功了一种电子蛙眼,能准确无误地识别出特定形状的物体…图:苍蝇特殊的“复眼”结构(图片来源于网络) 这就是早期的仿生学应用,但随着科技的进步和纳米技术的迅速发展,人们开始将仿生学应用到纳米尺度,研究者通过模仿生物的纳米结构仿生制造出类似的超微结构,以此来探究和获取生物的特殊功能。在纳米微结构加工领域,常用的微纳光刻技术有纳米压印、紫外光刻、X射线曝光等技术。 而在最近的一项研究中,昆士兰科技大学的研究团队首次将电子束曝光(EBL)技术应用于生物纳米结构的仿生制造,并取得了重要研究成果。目......阅读全文
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
测试蝉翼的接触角值
本视频中,我们首次以视频的形式公布了光学接触角仪测试蝉翼的接触角值的过程。测试之前,蝉翼作了清洁工作,以保证表面的清洁试。同时,我们采用了专门的夹具,以保证表面的平整试。在没有清洁之前,我们测试时发现正反两面的接触角值不相同。但清洗之后,我们发现正反两面的接触角值几乎是一样的,差不多均为120°左右
蝉翼表面结构可成为细菌“终结者”
据物理学家组织网近日报道,西班牙和澳大利亚的一个联合研究团队声称,首次发现生物仅通过在其物理结构中采用机械能消灭细菌的实例:鸣蝉(Clanger cicada)翅膀上具有的特殊结构,可直接杀死仅仅接触其表面的细菌。这种生物材料上覆盖着纳米级大小的柱状物,如同陷阱般将细菌捕获,慢慢地拉伸、分裂
论述冷凝微滴自驱离纳米仿生界面机理
近年来,中科院苏州纳米所高雪峰课题组对冷凝微滴自驱离纳米仿生界面的设计、制备、性能调控及潜在应用展开了一系列探索。日前,他们受邀对冷凝微滴自驱离纳米仿生界面最新研究进展进行了专题报道及评述,文章涉及功能界面的生物原型、机理及构筑原则、金属基功能界面的制备方法及其在能源相关应用领域的最新进展,还总
光学接触角仪用于测试蝉翼的接触角值
我们以视频的形式公布了光学接触角仪测试蝉翼的接触角值的过程。测试之前,蝉翼作了清洁工作,以保证表面的清洁试。同时,我们采用了专门的夹具,以保证表面的平整试。在没有清洁之前,我们测试时发现正反两面的接触角值不相同。但清洗之后,我们发现正反两面的接触角值几乎是一样的,差不多均为120°左右。如果没有很好
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
利用3D打印研发油水分离撇油器
5月24日,记者从中科院兰州化学物理研究所获悉,该所材料表面界面课题组将3D打印制造技术与传统表面工程手段相结合,研制出油水分离撇油器,从而实现了水面浮油的高效分离与收集。相关成果日前发表于《先进材料界面》杂志。 近年来,受自然界超疏水表面如荷叶、水黾腿、蝉翼等的启迪,仿生(超)
科学家成功制备出“薄于蝉翼”的分子筛膜
12月12日,由中国科学院大连化学物理研究所杨维慎研究员和李砚硕研究员带领的研究团队,首次成功制备出一种由1纳米厚的纳米片构成的分子筛膜,其厚度仅为蝉翼厚度的千分之一,远远“薄于蝉翼”。常规分子筛膜的厚度则为蝉翼厚度的十倍以上。该纳米片不仅极薄,而且具有如“筛眼”般高度规整的孔道,可以精确筛分尺
苏州纳米所冷凝微滴自驱离纳米仿生界面研究获进展
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所高雪峰课题组在冷凝微滴自驱离纳米仿生界面的设计、制备、性能调控及潜在应用上取得研究进展。 受蝉翼及弹射孢子表面冷凝液滴融合自去除原理启发,高雪峰课题组首先仿制了聚合物纳米乳突及纳米锥阵列结构,冷凝动力学研究显示,聚合物纳米乳突顶部尖锐化是确保冷凝微滴融合自
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
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
用多孔仿生纤维-织就一款北极熊“毛衣”
具有“热隐身”功能的仿生隔热织物,在红外相机下显示隔热效果。卢绍庆供图生活在极地世界的北极熊是最不怕冷动物之一,原因自然是北极熊自带一身最抗寒的“皮草”。近日,浙江大学化学工程与生物工程学院柏浩教授团队用独特的“冻纺”术纺出人造纤维,其隔热性能可与北极熊的毛发媲美。该研究成果的论文《仿北极熊毛的隔热
仿生皮肤也会“痛”
基于ECF的仿生皮肤用于应变感知增强(SPS)的触觉和痛觉管理。(受访者提供) 痛!你的中枢神经系统向大脑传来警告:快做出应激反应保护自己! 科研人员一直希望仿生皮肤也能像生物体的皮肤一样,拥有感受疼痛的能力,进而激发
人工仿生眼或将问世!
1973年,电视观众看到了The Six Million Dollar Man——一部关于一名宇航员利用仿生技术重建身体的电视节目。当时,这个想法似乎很荒谬,该剧的标志性台词--"我们能重建他"--在随后的几年里成为电影中一个广为使用的比喻。跨越45年,仿生技术已经成为医学界的重要组成部分。无论
仿生鱼事业也许也是兴趣
有人说,毁掉一个兴趣的最快方式,就是把它当成事业去做。对此,吴正兴可不认同。 十多年前还在读研时,想到仿生,吴正兴头脑中浮现的是有趣、知识、创新等词汇。而今当他和团队亲手把仿生机器海豚、仿生金枪鱼、仿生蝠鲼等放进湖里、海里后,他的感受又丰富了许多。 把仿生机器鱼当成事业,吴正兴不仅没有失去兴
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
仿生皮肤也会“痛”
基于ECF的仿生皮肤用于应变感知增强(SPS)的触觉和痛觉管理。(受访者提供) 痛!你的中枢神经系统向大脑传来警告:快做出应激反应保护自己! 科研人员一直希望仿生皮肤也能像生物体的皮肤一样,拥有感受疼痛的能力,进而激发“皮肤”所在个体的自我保护反应。 近日,受生物软组
仿生“果冻电池”柔软可拉伸
科技日报记者张佳欣来自剑桥大学的研究人员从电鳗身上汲取灵感,开发出一种柔软可拉伸的“果冻电池”。其可自行修复,呈胶状,能拉伸至原长度的10倍以上而不影响其导电性。“果冻电池”适用于可穿戴设备或软体机器人,还能植入大脑,输送药物或治疗癫痫等疾病。相关论文发表在最新一期《科学进展》杂志上。电鳗利用发电细
“镊子”仿生手化身感更高
人类进化的下一步技术与肉体的结合会到来吗?现在,意大利研究人员用虚拟现实技术测试了人对仿生设备——镊子一样的仿生手的感受。他们发现,与配备虚拟人手相比,参与者使用镊子手完成任务的速度和准确性都更高。相关研究6月6日发表于《交叉科学》。此前的研究表明,使用工具会引起人脑的可塑性变化,仿生假肢的使用也是
无毒环保仿生黏合剂制成
如果没有黏合剂,现代人类文明的大部分,包括手机、汽车、家具、墙壁和送到家门口的包裹,都会散架。然而,这些黏合剂的问题就在于,它们不可持续。美国普渡大学的一个化学家团队希望用一种完全可持续的新黏合系统来改变这一点。受贝类动物启发,他们开发出一种更坚固、更可持续的新型胶水。研究结果9月13日发表在《
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
变色龙仿生电子皮肤问世
美国斯坦福大学研究人员日前制造出一种有弹性、可变色的压力敏感材料,它是迄今最接近变色龙皮肤的人造材料。用不同力度触摸这种电子皮肤,它会改变颜色。研究人员指出,将来这种电子皮肤在交互式可穿戴设备、人造义肢、智能机器人等方面有着广泛应用。 类似的变色材料以往也有,但很少有材料还能感知压力,而且没
仿生人工肌肉研究获进展
仿生人工肌肉材料是20世纪90年代迅速发展的一类新型智能材料,正不断地掀起全球科学家的研究热潮,在航空航天、仿生机器人以及生物医疗等工程领域具有重要的应用价值。离子聚合物-金属复合材料(Ionic polymer-metal composites, IPMC),也称为电化学驱动器,是一
清华大学加大仿生医学研究
近日,清华大学揭牌成立“器官移植与仿生医学研究院”(简称“移植仿生院”),由著名肝胆外科和肝脏移植专家董家鸿院士担任院长,将推动器官移植临床医学与清华优势学科深度交叉融合,建设临床驱动型与超学科融合式卓越器官移植中心。同日举行了“清华大学器官移植与仿生医学国际论坛”,400多名海内外专家围绕器官移植
电子皮肤温觉仿生领域获进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515332.shtm
新型仿生膝与患者“贴身”组合
美国麻省理工学院研究团队开发出一种新型“仿生膝”关节假肢,与传统假肢相比,能够帮助膝上截肢者行走更快,更轻松地完成爬楼梯、跨越障碍等复杂动作。这项成果发表在最新一期《科学》杂志上,标志着假肢技术从被动辅助,转向主动感知与智能控制的重大飞跃。传统的假肢系统是将残肢置于接受腔中,而这种新装置是直接与用户
新仿生驱动器诞生-有望在仿生机器人、智能传感等领域应用
记者近日从中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所获悉,该所陈韦课题组利用制备出的新型碳氮二维纳米片电极材料,成功构筑了具有快速大应变响应的电化学驱动器,并在此基础上设计出扑翼飞行、线性运动、蛇形爬行等多种多自由度运动形式的仿生驱动器件。相关成果日前发表于《自然—通讯》杂志。 自2010年以来,该课
“不知疲倦”的仿生智能薄膜问世
近日,华东师范大学张利东课题组与中国科学院深圳先进技术研究院杜学敏课题组合作,设计出了一种“不知疲倦”、快速响应的聚合物智能薄膜。8月1日,成果“丙酮分子刺激响应传感器的可控形变运动”发表在《先进材料》上。 聚合薄膜想拥有快速响应、“不知疲倦”的运动特性,往往就需要牺牲材料的机械性能。这款复合
新型仿生囊泡可修复心脏损伤
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519554.shtm心肌缺血再灌注损伤是心血管疾病中一个重要的挑战,它会导致坏死细胞的积聚并引发炎症反应,从而对心脏造成损伤。近日,深圳湾实验室研究员饶浪团队与中国医学科学院、北京协和医学院阜外医院教授杨
国际仿生工程学会在中国成立
日前,中国、美国、德国、奥地利等23个国家和地区、71个单位的215名科学家聚首中国珠海,举行了“国际仿生工程学会”成立大会。 据悉,“国际仿生工程学会”是应国内外学者的建议和要求,联合15个国家的仿生学领域学者,由吉林大学牵头发起成立的国际性学术组织,学会秘书处常设在吉林大学。目前