刘建平
,
杨小敏
,
钟铧均
,
王龙祥
,
黄玉
材料导报
超疏水表面在生产生活中具有重要的应用价值,其制备的关键在于构建合适的表面微结构.复制模塑技术在制备超疏水表面研究中具有操作简单、成本低廉的优势.在介绍了超疏水研究中描述浸润现象的Young's、Wenzel和Cassie-Baxter方程的理论要点的基础上,按第二次转移时所使用材料为预聚物、聚合物溶液或热塑性聚合物的不同,将复制模塑技术划分成直接复制模塑、溶液复制模塑和热模塑3种操作方法,并从这3方面综述了复制模塑技术在仿生超疏水表面制备中的研究进展.最后探讨了复制模塑技术研究中存在的一些问题及解决方案.
关键词:
复制模塑
,
超疏水表面
,
仿生
,
制备技术
贾贤
,
任露泉
,
陈秉聪
材料研究学报
研究了T8钢-聚有机硅氧烷仿生减粘降阻复合涂层的表面润湿性、磨料磨损特性及对土壤的减粘降阻性能与金属材料相比,仿生复合涂层的表面憎水性显著提高,水在其表面上的接触角达92°;与45钢相比,其磨料磨损的体积相对耐磨系数为63%,降阻率达15.22%～22.27%
关键词:
仿生
,
null
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null
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,
null
,
null
熊信柏
,
李贺军
,
黄剑锋
,
马威
,
郑勇
,
郭领军
稀有金属材料与工程
提出了一种在导电材料表面制备仿生生物活性钙磷涂层的新方法,即首先经阴极声电化学处理材料使表面带上含钙离子的功能化基团,然后浸入过饱和溶液,钙磷晶体在功能化表面上发生异相成核生长,从而形成薄膜或涂层.根据该方法,成功地在碳/碳复合材料表面制备了仿生五水磷酸八钙涂层,实现了生物惰性碳/碳复合材料表面生物活化改性.
关键词:
仿生
,
声电化学处理
,
碳/碳复合材料
,
钙磷涂层
李腾
,
丁剑
,
范同祥
材料导报
综述了有序纳米阵列、无序纳米结构、分级纳米结构和蝶翅鳞片结构4类结构的减反机理、制备方法以及实现的性能,并提出计算模拟优化与制备工艺改进的结合是进一步研究的思路.
关键词:
仿生
,
减反
,
复眼
,
分级
,
蝶翅
唐俊
,
周斌
,
杜艾
,
张志华
,
沈军
,
夏琰
,
许硕贵
材料科学与工艺
为获得具有类似人骨的渐变孔结构、力学性能良好的羟基磷灰石（hydroxyapatite,HA）/聚己内酯（polycaprolactone,PCL）仿生骨材料,采用水热法制备了HA粉末,通过溶剂共混法将其与PCL复合,并采用浇铸/NaCl微粒浸出法制备了多孔状HA/PCL复合材料.通过控制造孔剂NaCl的粒径和用量得到了不同孔径、不同孔隙率的HA/PCL复合材料及具有渐变孔结构的HA/PCL复合材料.利用光学显微镜观察了其孔结构,结果为孔径在100～300μm,最大孔隙率达到80%.同时研究了它们在人体体温附近（37±5）℃的力学性能,结果表明渐变孔结构的HA/PCL复合材料的力学性能较单一孔结构的HA/PCL复合材料有了很大的提高.通过梯度造孔不仅可获得与人骨极为类似的多孔仿生材料,同时还可大幅提高多孔材料的力学性能.
关键词:
复合材料
,
羟基磷灰石
,
聚己内酯
,
孔结构
,
仿生
,
力学性能
贾贤
,
任露泉
,
陈秉聪
材料研究学报
用电镜观察了土壤动物的典型体表形态,从理论上分析了土壤动物非光体表能降低体表润湿性及减少土壤粘附的机制.据此研制的触土部件仿生复合涂层,在磨料磨损条件下能有效地形成类似于土壤动物体表的非光滑形态,使其表面润湿性明显降低,具有减粘降阻的功能。
关键词:
仿生
,
null
,
null
,
null
,
null
沈衡
,
朱唐
,
梁飞跃
,
汪东
,
董海侠
,
赵宁
,
张小莉
,
徐坚
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2014.04.02
经过数十亿年的进化,自然界中的生物材料表现出许多卓越的性质和独特的功能.这些生物材料通常是由生物体内的有限组分在温和条件下组装而成,其优异的性能在很大程度上来源于复杂的多级结构,例如含邻苯二酚单元的贻贝粘附蛋白具有普适的强粘附力,珠-线结构的蜘蛛丝具有优异机械性能和集水能力,空心结构的北极熊毛发具有隔热保温作用,规则微纳结构的蝴蝶翅膀显示多彩的颜色,梯度多孔结构的柚子皮具有优异的阻尼减震效果等.以自然界的设计原理为灵感制造人工材料在材料科学和工程领域受到了极大关注,过去数10年,这方面的研究成果不胜枚举.总结了仿生材料在结构仿生方面的研究进展,选取了几个从低维到高维尺度上的典型例子概述了仿生材料的结构和功能之间的关系.
关键词:
仿生
,
多级
,
结构
,
功能
朱晶心
,
杭怡春
,
张耀鹏
,
邵惠丽
,
胡学超
功能材料
通过添加在家蚕丝腺体中含量较多的钾、钙、镁3种金属离子,研究了不同种类的金属离子对丝素蛋白水溶液的流变性能及静电纺丝的影响.研究结果表明,添加K+后溶液的表观粘度较大,而含Ca2+和Mg2+的丝素溶液粘度较小;分别加入0.225mol/L K+、Ca2+和Mg2+后,再生丝素蛋白水溶液在pH为6.0浓度为30%时都可通过静电纺丝法成纤.对于添加了0.225mol/L的混合金属离子的pH为6.0的再生丝素蛋白水溶液而言,丝素溶液的静电纺丝可纺浓度在27%～35%之间,随着丝素浓度的增加,所制纤维的平均直径增大,直径分布变宽.通过拉曼光谱、X衍射、DSC对再生丝素蛋白纤维的结构进行了表征,发现再生丝素蛋白纤维中已含有少量的Silk Ⅱ结构,主要是无定形结构.
关键词:
再生丝素蛋白
,
静电纺丝
,
金属离子
,
仿生
路晓
,
管自生
材料导报
评述了几种典型的动植物表面结构及其润湿性,通过分析动植物表面结构的自清洁机制和疏水自清洁表面结构的传统制备方法,探讨了拓模生物表面结构和制备具有类生物表面结构在材料表面上的设想,并展望了该领域的应用及今后的发展方向.
关键词:
仿生
,
自清洁
,
润湿
,
疏水
,
表面结构
陈俊
,
王振辉
,
王玮
,
毅男
,
张旺
,
尚文
,
张荻
,
邓涛
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2013.07.02
仿生超疏水表面材料具有特殊微纳米结构,因此表现出自清洁、防污染等一系列优异性能.在荷叶、水黾腿、蝴蝶翅膀等自然界中超疏水性组织和器官的启发下,仿生超疏水表面材料的设计和研发的目标不仅在于模仿生物的功能结构,更主要的是制备组分和结构均可调的超疏水表面,从而获得既有疏水自清洁性,同时强度、耐热、耐酸碱等性能又十分优异的新材料.该类材料在国防、工业、农业、医学和日常生活中均有广阔的应用前景.从超疏水材料纳米界面的结构出发,分析材料的疏水原理及其制备方法,介绍了近几年来该材料的研究进展以及在管道无损运输、房屋建筑和防水等应用领域的探索,展望了其未来的应用方向和前景.
关键词:
超疏水
,
纳米结构
,
自清洁
,
仿生
