新型多孔材料设计合成及应用方面取得进展
近日，复旦大学赵东元院士/李晓民教授团队在新型多孔材料构建仿生逻辑门方面取得进展，相关研究成果以“乳液定向诱导双球状非对称介孔纳米粒子用于生物质逻辑门”（Emulsion-Oriented Assembly for Janus Double-Spherical Mesoporous Nanoparticles as Biological Logic Gates）”为题于2023年4月13日发表在《自然-化学》（Nature Chemistry）杂志上。本文第一作者为先进材料实验室博士后赵天聪，赵东元院士/李晓民教授为共同通讯作者。自然界的信息传递方式多种多样，其中细胞内，细胞器之间的生物质信息传递系统，因为其高度专一性和选择性，被研究者广为关注。介孔材料因为其可控负载与释放客体物质的能力，被认为在模拟自然界的信息传递、构建生物质逻辑体系方面具有极高的前景。然而，想要模拟细胞的高度复杂的内部逻辑体系，其首要条件是构造类似于细胞器的......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
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
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
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
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
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
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
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。
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
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
化学所在仿生材料研究领域取得新进展
仿生材料是指模仿自然界中各种生物体的特点或特性而开发的材料。对天然生物材料的结构、性能和生长机理的分析与复制，是当今材料科学研究的前沿课题。 在国家自然科学基金委、科技部、中国科学院的支持下，化学研究所高分子物理与化学实验室的科研人员受贻贝和荷叶的启发，将海洋附着生物的
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
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
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、
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
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
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
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
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
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
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
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