Science发表!分子仿生:“会呼吸”的离子导体实现>100℃水介导质子传导和氧气输运
北京理工大学化学与化工学院王博、冯霄教授团队受高温嗜热菌的生存策略启发开发了“会呼吸”的离子导体,使得燃料电池额度功率密度提高了1.9倍。9月6日团队相关成果发表在《Science》上。 文章题为“Oxygen -and proton-transporting open framework ionomer for medium-temperature fuel cells”。传统依赖水进行质子转运的质子导体,在“中温”(> 100℃)条件下会由于失水导致质子传输通道阻断,传导能力大幅下降,这为中温质子交换膜燃料电池的发展带来了极大的挑战。研究团队受高温嗜热菌的生存策略启发,开发了“会呼吸”的离子导体。通过精准设计的仿生多孔框架所形成的多重氢键“锁水”作用,在“中温”下可实现快速水介导质子传导,同时降低氧传输阻力,使得燃料电池额度功率密度提高了1.9倍。 该工作的第一作者为北京理工大学化学与化工学院博士生杨建伟,通信......阅读全文
首创仿生人造血管进入动物实验
昨日,“国家重点研发计划——生物医用材料研发与组织器官修复替代重点专项”在光谷生物城启动。武汉杨森生物技术有限公司的全球首创“三层仿生小口径人造血管”,跻身国家专项,目前已进入动物实验阶段。 杨森生物创始人欧阳晨曦,是医学泰斗裘法祖的关门弟子,也是技艺超群的心脏搭桥名医。在德国,他做了50
肉食性植物与仿生防污涂层技术
由悉尼大学纳米研究院副教授ChiaraNeto牵头的化学研究小组从一种肉食性植物表面结构受到启发,成功研发了一种防污表面涂层,该涂层不含任何有毒物质。 由于三丁基类物质、有毒防污剂等以前常用的防污化合物禁止使用,其替代物的研发需求显得越来越迫切。 有一种肉食性植物叫猪笼草,在其开口处的
神经义肢接口让患者恢复“仿生行走”
新突破成功恢复了“仿生行走”。图片来源:《自然·医学》《自然·医学》1日发表的一篇论文,报道了神经义肢接口的最新突破,其能让仿生腿完全响应人体神经系统,在临床试验中,改善了截肢人士的行走控制,让他们恢复了“仿生行走”。这一结果表明,即使只恢复部分神经信号传导,或也足以实现神经义肢功能的临床相关改善。
《仿生工程学报》SCI影响因子逐年上升
记者从吉林大学了解到,汤森路透日前发布的《2010年SCI期刊引证报告》显示,由该校主办的英文Journal of Bionic Engineering(《仿生工程学报》)2010年的SCI影响因子IF为1.032,这标志着国际工程仿生领域唯一学术类英文专业期刊SCI影响因子成功破1。
仿生电子皮肤像鳄鱼皮般柔韧
开发具有多种感官的电子皮肤对于康复、医疗保健、假肢和机器人技术等诸多领域都至关重要。这项技术的关键之一是可拉伸压力传感器,它可检测各种类型的触摸和压力。最近,韩国浦项科技大学和蔚山大学的联合团队受鳄鱼皮启发,创造出一种全方位可拉伸压力传感器。研究结果以封面论文形式发表在最近的《Small》杂志上
柔性仿生纳米传感器研究获进展
仿生电子皮肤、柔性可穿戴电子器件 日前,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员张珽课题组报道了一种新型柔性可穿戴仿生触觉传感器——人造仿生电子皮肤。相关研究结果已发表于最近一期《先进材料》,并被选为封面文章。 柔性仿生传感器是一种用于实现仿人类感知功能(触觉、
神经突触仿生器件研制成功
记者日前从东北师范大学获悉,在国家自然科学基金及国家重大科学研究计划的资助下,该校刘益春研究组利用InGaZnO材料,构造了具有自主学习和记忆能力的神经突触仿生器件,在单一无机器件中实现了多种生物突触功能。相关成果发表在国际学术期刊《先进功能材料》上,并被选为标题页文章进行了重点报道。 据
仿生可排汗生物电极研究获进展
柔性电生理电极用于举重平衡训练以及投篮肌肉精准控制训练。胡川团队 供图受到皮肤排汗和自然界中水定向传输现象的启发,广东省科学院半导体研究所教授胡川团队在仿生可排汗生物电极研究方向取得重要进展。相关研究近日发表于《先进材料技术》(Advanced Materials Technologies)。可穿戴
仿生鼻子可准确嗅出水污染细菌
最近在国际著名学术期刊《Biosensors and Bioelectronics》发表的一项研究中,来自韩国首尔国立大学的研究人员,模仿人类的鼻子,开发出一种生物电子鼻,可通过嗅气味,检测出水中微量的细菌,而不需要复杂的设备和测试。这种仿生鼻子的工作原理是,利用人类鼻子中的嗅觉受体。 这种传
《自然》称仿生学呼唤生物学家
上世纪40年代末,瑞士工程师George de Mestral在清理狗毛上粘的毛刺后受到启发,发明了维可牢。50年后,热衷于观鸟的日本工程师Eiji Nakatsu设计出一种车头形似翠鸟鸟喙、符合空气动力学特征的高速列车。 过去10年间,对此类生物灵感和仿生学的兴趣陡然增加。生物灵感和仿生学
反渗透净水设备的概述与仿生来源
概述 反渗透净水设备是将原水经过精细过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等,再通过泵加压,利用孔径为1/10000μm(相当于大肠杆菌大小的1/6000,病毒的1/300)的反渗透膜(RO膜),使较高浓度的水变为低浓度水,同时将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部隔离,
能恢复手肌肉功能的仿生学电极
由美国非商业医学组织“阿尔弗勒德•曼基金会”研制的射频微型刺激装置被移植到患有肢体运动活性失常患者的手中。该装置能模拟仿生神经功能,同时将大脑信号传送给机能减弱或麻痹的肌肉,使中枢神经受损伤的患者能够重新获得改善双手动作的能力。 圆柱形微型移植物长17毫米和直径为2.4毫米,通过小切口埋入肌肉中
中国科大研制出新型仿生手术缝线
中国科学技术大学俞书宏院士团队基于“藕断丝连”这一自然现象,深入探究了莲丝纤维的微观结构与力学性能,并受此启发研制出一种可用于手术缝线的仿莲丝细菌纤维素水凝胶纤维。该成果日前发表于《纳米快报》,相关专利已审核通过并获得授权。 俞书宏院士团队在实验中将细菌纤维素水凝胶加工成具有仿莲丝微米螺旋结
仿生蛛网打造新型室温微芯片传感器
受自然界蜘蛛网启发,荷兰代尔夫特理工大学研究人员将纳米技术和机器学习相结合,成功设计出一种可在室温下工作的、极为精确的微芯片传感器——“蛛网纳米机械谐振器”。该设备属于迄今世界上最精确的传感器之一,能在与日常噪声极端隔离的情况下振动,表现出超过10亿的机械品质因数,是量子技术和传感技术结合的典范
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
仿生隐形眼镜有望提高人类夜视能力
象鼻鱼生活在光照度较低的浑水中,却能发现藏在污泥中的捕食者,因为它们独特的眼睛能在黑暗中看清东西。据美国国家眼科研究所近日报道,威斯康辛州大学研究人员正在模仿这种鱼的视网膜结构,希望开发出一种能自动调节焦距,而且能提高人们夜视能力的隐形眼镜。 目前,全世界约10亿人受老花眼影响,由于晶状体老
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。
国际最新研发出受自然启发仿生种子载体
国际著名学术期刊《自然》最新发表一篇农业论文,研究人员描述了一个受牻牛儿苗种子自钻孔行为启发的可生物降解种子载体,该种子载体的种植成功率比牻牛儿苗种子还要高。这项技术或能提高飞机播种的效果,帮助应对土地退化地区的农业和环境压力。 据论文介绍,对于面积大且难以到达的地区来说,飞机播种是一项关键的播
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
新启发!新型仿生免疫调控策略治疗慢性牙周炎
慢性牙周炎是全球广泛流行的疾病,其全球发病率高达10%,作为一种牙齿支持组织的慢性炎症性疾病,其进展最终会导致牙齿的松动和脱落。调节性T(Treg)细胞在维持机体的免疫稳态中具有重要作用,但是Treg细胞的免疫抑制表型在富含炎症因子的微环境中容易受损。 近期,上海交通大学医学院与哈佛大学的联合
美研制出电池动力外骨骼仿生系统
所谓的外骨骼就是一种可穿戴的、人工智能的仿生设备。“eLEGS”,由一个机械框架组成,机械框架通过拐杖进行控制,拐杖中含有传感器。“eLEGS”的电池能够保证使用者行走一整天。 北京时间10月9日消息,据国外媒体报道,美国伯克利一家仿生技术公司近日研制出一种由电池提供动力的外骨骼系
仿生隐形眼镜有望提高人类夜视能力
象鼻鱼生活在光照度较低的浑水中,却能发现藏在污泥中的捕食者,因为它们独特的眼睛能在黑暗中看清东西。据美国国家眼科研究所近日报道,威斯康辛州大学研究人员正在模仿这种鱼的视网膜结构,希望开发出一种能自动调节焦距,而且能提高人们夜视能力的隐形眼镜。 目前,全世界约10亿人受老花眼影响,由于晶状体老化
神经形态芯片:仿生学的驱动力
1 神经形态芯片与传统芯片的区别 1946年美籍匈牙利科学家冯·诺依曼提出存储程序原理,把程序本身当作数据来对待。此后的半个多世纪以来,计算机的发展取得了巨大的进步,但“冯·诺依曼架构”中信息存储器和处理器的设计一直沿用至今,连接存储器和处理器的信息传递通道仍然通过总线来实现。随着
美科学家开发仿生纳米传感器
日前,美国GE公司全球研发中心宣布将与美国多家科研院所合作开发仿生光敏传感器。据悉,这种传感器灵感来自蝴蝶翅膀因其本身纳米结构所具备的敏锐的感光性和化学感知特性,将比传统传感器更加灵敏,而且成本更低,有望应用在爆炸物检测、水质检测、环境监测、食品安全及健康等领域。 3
微流控芯片在仿生研究中的应用
沿着仿生模拟的研究方向和思路,使得微流控芯片技术对于细胞与微环境时空控制方面的能力在动物细胞生物相关性研究中得到了充分的展示。HO等[30]设计制备了一种细胞捕获芯片,可以通过芯片底层同心电极阵列的电场诱导实现肝细胞在微腔内的辐射式串珠状排列,然后将人脐静脉内皮细胞灌注人间隙,用以模拟肝脏组织。
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
国际团队研制出仿生复眼照相机
节肢动物的复眼一直是科学家感兴趣的研究对象。中国研究人员参与的一个国际科研团队1日在英国《自然》杂志上报告说,他们开发出模拟复眼特性的人造同位复眼照相机,这种相机可实现视角和景深极大化,且不会产生轴外像差。 论文作者之一、美国西北大学教授黄永刚告诉新华社记者,复眼有非常大的视角和景深,对运
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
仿生隐形眼镜有望提高人类夜视能力
中科院上海生科院生物化学与细胞生物学研究所分子生物学国家重点实验室/国家蛋白质科学中心(上海)许琛琦研究组和分子生物学国家重点实验室李伯良研究组在一项合作研究中发现“代谢检查点”可以调控T细胞的抗肿瘤活性,并鉴定了肿瘤免疫治疗的新靶点——胆固醇酯化酶ACAT1以及相应的小分子药物前体,为开发新的
仿生隐形眼镜有望提高人类夜视能力
象鼻鱼生活在光照度较低的浑水中,却能发现藏在污泥中的捕食者,因为它们独特的眼睛能在黑暗中看清东西。据美国国家眼科研究所近日报道,威斯康辛州大学研究人员正在模仿这种鱼的视网膜结构,希望开发出一种能自动调节焦距,而且能提高人们夜视能力的隐形眼镜。 目前,全世界约10亿人受老花眼影响,由于晶状体老