理化所在仿生限域膜催化流动手性合成方面取得新进展
生物酶催化剂得益于酶分子通道的限域作用，使其可以实现低能耗、高转化率、高选择性、快速反应的化学合成。通过学习酶分子通道的结构，研究人员发展出了一系列纳米多孔材料作为纳米限域催化剂，可以降低反应温度并提高反应效率，但要实现接近酶催化的反应性能仍然是一个挑战。2018年，理化所江雷院士提出了“量子限域超流”的概念，并指出将其引入化学领域，将引发出精准高效的化学合成，即“量子限域超流化学反应”。理化所张锡奇副研究员团队将这个概念结合到仿生限域膜催化流动化学合成中，在室温条件下实现了快速高效的Knoevenagel缩合反应（Matter, 2023, 6, 1173-1187）及阿司匹林合成（Adv. Mater., 2023, 2310954）。将仿生限域膜催化流动化学合成进一步拓展到手性合成领域，探索限域膜通道对反应立体选择性的影响，以提高反应产物的立体选择性，是一个具有重要意义和挑战性的课题。为此，理化所张锡奇副研究员团队通过堆叠......阅读全文
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
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
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
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
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
抗断裂且可拉伸－仿生蛋白质创造二维分层复合材料
科技日报北京7月25日电 （实习记者张佳欣）据最新一期《美国国家科学院院刊》报道，美国宾夕法尼亚州立大学研究人员利用鱿鱼环齿上的仿生蛋白质创造了一种复合的层状二维材料，这种材料具有抗断裂和很强的弹性。 大自然创造出像骨头、贝壳这样的分层材料，正是这种多级结构才确保了骨头具有极高的抗断裂强度，得以
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
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
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
美国研究员用仿生蛋白质创造了二维分层复合材料
据最新一期《美国国家科学院院刊》报道，美国宾夕法尼亚州立大学研究人员利用鱿鱼环齿上的仿生蛋白质创造了一种复合的层状二维材料，这种材料具有抗断裂和很强的弹性。大自然创造出像骨头、贝壳这样的分层材料，正是这种多级结构才确保了骨头具有极高的抗断裂强度，得以支撑庞大的身体。骨头中含有无数空隙，然而，随着生长
中国科学院第二届雁栖青年论坛聚焦仿生材料前沿
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512765.shtm11月20日，中国科学院第二届雁栖青年论坛仿生材料与科学前沿专题论坛在京举办。本次专题论坛由中国科学院主办，中国科学院理化技术研究所承办。中国科学院前沿局副局长魏志祥，中国科学院理化
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
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
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
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《
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
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
光学仿生设计让镜头更轻薄
传统相机镜头为了追求极致清晰，往往依靠复杂堆叠的多片透镜。如何在确保画质的同时让镜头变得更薄、更轻，已成为单反相机、智能手机、航拍无人机乃至医疗内窥镜发展的共同瓶颈。近年来，计算成像技术带来曙光，它允许镜头“偷点懒”，靠后续算法来修补镜头像差导致的“先天不足”，但如何精准地指导镜头设计，使其与算法高
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
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
反渗透净水设备的仿生来源
生活在海岸边的海鸥，依靠喝海水可以补充身体的水分。 1950年美国科学家DR.S.Sourirajan在观察海鸥时发现，海鸥在掠过海面时会啜起一大口海水，在几秒钟的间隔后，吐出一小口的海水。他感到十分的困惑，因为陆生由肺呼吸的动物是绝对无法饮用含盐量很高的海水的。后经过对海鸥的解剖发现，海鸥并
仿生农药将成未来农药市场主角
随着非法使用甲胺磷的海南“毒豇豆事件”等与农药相关的食品安全问题频频曝光，一时间农药成了众矢之的，而解决这些问题的根本还在于该领域的科学创新，这是上周五举行的一场高层农药研讨会上与会专家一致的看法。 这场于福建宁德召开的研讨会由中国科学院上海高等研究院协同科学时报社《科学新闻》杂志等
自修复仿生涂层几乎排斥所有液体
美国物理学家组织网近日报道，哈佛大学应用科学家仿照猪笼草的疏水策略，开发出了一种极为光滑的涂层材料，几乎能排斥包括血液、油在内的任何液体，甚至在高压、冰冻等极端环境条件下，仍能保持排斥液体或固体的能力。这种仿生疏流技术在生物医学流体处理、燃料运输、防污、防冻等方面有着广泛应用，甚至有望带来一种能
我国仿生防污涂料取得重大进展
船舶在海洋中航行，底部非常容易附着各种各样的污损海生物，会带来极大的危害。为了防止海生物的附着污损，一般采用的方法是在船舶底部涂装海洋防污涂料，给轮船穿上一层“防护外衣”。但传统的防污涂料含有防污毒剂，又给海洋环境带来了一定的污染。“面对新的问题，海洋生物给了我们启示，在大海里众多大型生物都是通
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
新型仿生手依靠新型火箭提供动力
据美国生活科学网报道，美国纳什维尔范德堡大学的科学家最近开发出了一种新型仿生手，依靠新型火箭提供动力，能举起大约20到25磅(9－11公斤)的重物，比现在市场上出现的假肢的载荷高出3到4倍，并且速度也比目前的假肢快3到4倍。 动力为其他仿生手的10倍 美国纳什维尔范德堡大学的仿生学专家迈克尔·戈德法