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仿生材料發(fā)展與未來

來源:深圳市泰立儀器儀表有限公司   2017年12月20日 09:31  

仿生材料發(fā)展與未來

生物經(jīng)過長久的演化,發(fā)展出許多適應(yīng)環(huán)境的特性。仿生材料便是模仿這些生物特性開

發(fā)的材料。通常把仿照生命系統(tǒng)的運行模式和生物材料的結(jié)構(gòu)規(guī)律而設(shè)計制造的人工材料稱

為仿生材料(Biomimetic Materials)。

仿生材料發(fā)展與未來

德國是仿生領(lǐng)域的國家。2001 年,德國在政府資金的援助下,設(shè)立了由 28 個研究

組織構(gòu)成的產(chǎn)學(xué)官合作網(wǎng)絡(luò)——BIOKONBionics Competence Network),負責推進仿生產(chǎn)

業(yè)發(fā)展。后又于 2011 年,在政府的支持下舉辦了世界*仿生領(lǐng)域的貿(mào)易展覽會。

日本方面也于 2013 年在日本學(xué)術(shù)振興會(JSPS)的科學(xué)研究費助成制度的支持下,集

結(jié)不同領(lǐng)域的研究人員和技術(shù)人員啟動了仿生領(lǐng)域項目,后又于 2014 年成立了 NPO 法人仿生推進協(xié)議會。

另外,法國可持續(xù)發(fā)展委員會(CGDD)、美國國防研究計劃局(DARPA)、美國

國家科學(xué)基金會(NSF)紛紛在政策或資金方面積極支持自己國家的仿生技術(shù)發(fā)展。我國政

府于 2016 8 月頒布的“十三五”規(guī)劃中也重點提到了要發(fā)展仿生材料。

zui近一年,各國政府大力支持,關(guān)鍵技術(shù)不斷突破,世界各國在仿生材料領(lǐng)域都取得了

不俗的成績。

2015 11 月,歐盟科研理事會(ERC)提供 350 萬歐元全額資助,由德國斯圖加特新

材料研究所(INM)科研人員領(lǐng)導(dǎo)的歐洲 SWITCH2STICK 研發(fā)團隊,通過模仿壁虎腳上的

*細毛粘合力,成功研制出細纖維硅膠材料和其它高分子聚合物材料,其*的粘合強度

表現(xiàn)在,1 平方厘米表面積足夠承受 1 輛汽車的重力。德國馬普學(xué)會智能系統(tǒng)研究所(Max

Planck Institute for Inligent Systems)受飛蛾眼睛啟發(fā),開發(fā)了一種新型的表面處理技術(shù),

可以使鏡片不反光,從而減少激光器的能量損失。

2016 2 月,來自美國哈佛大學(xué)的研究團隊受沙漠甲蟲、仙人掌和豬籠草的啟發(fā),結(jié)合

多種生物體的特性設(shè)計出一種高性能仿生材料,可更為有效地從空氣中收集水。這一方法不

僅可用于解決某些地區(qū)干旱缺水的問題,也為未來仿生學(xué)發(fā)展打開了新的思路。3 月,美國

加州大學(xué)研究團隊從貽貝、沙塔蠕蟲等海洋生物分泌的膠黏蛋白中獲得靈感,發(fā)明了一種可

在水下進行快速黏結(jié)的新型膠水。5 月,美國麻省理工學(xué)院、美國美容產(chǎn)品公司 Living Proof

與生物材料企業(yè) Olivo Labs 共同研發(fā)出名為“第二層皮膚”的仿生材料 Strateris,可用于緩解濕疹、銀屑病等嚴重皮膚疾病。

2016 8 9 日,日本凸版印刷株式會社模仿閃蝶呈現(xiàn)深藍色的結(jié)構(gòu),在不使用色素的

情況下,利用其核心的納米結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)和多層薄膜形成技術(shù),開發(fā)出一種可以顯現(xiàn)顏色的

“閃蝶薄片(morpho sheet)”。此外,日本還在積極開發(fā)“仿生數(shù)據(jù)庫(biomimetics data-

base)”,這是的嘗試。

仿生材料發(fā)展與未來

2016 10 月,中國科技大學(xué)模仿人類足弓等常見彈性拱結(jié)構(gòu),成功設(shè)計制備出具有層

狀微拱結(jié)構(gòu)的碳納米組裝體材料,因其*的超彈性耐疲勞性能和耐高低溫能力,有望應(yīng)用

于特種條件下的力學(xué)傳感和探測等領(lǐng)域。同年 10 月,同一研究團隊通過模擬天然珍珠母生

長過程,制備了人工仿生結(jié)構(gòu)材料,這種材料具有與天然珍珠母高度相似的化學(xué)組分和

微觀結(jié)構(gòu),并因此兼具強度及韌性,有望用于人工骨骼等領(lǐng)域。

 

深圳市泰立儀器儀表有限公司成立于2005年11月,是專業(yè)從事測試儀器儀表設(shè)備的代理、銷售和服務(wù)工作。并與國外儀表生產(chǎn)廠商有著廣泛的技術(shù)與銷售合作的良好基礎(chǔ)。作為德國FOERSTER霍釋特、美國Dakota達高特、英國SONATEST聲納、英國ETHER NDE易德、美國GE通用、日本SHIMPO新寶、日本KANOMAX加野麥克斯、中國臺灣Motive一諾等公司的中國銷售代理。主要銷售的儀器有:超聲波測厚儀、超聲波探傷儀、汽車點焊探傷儀、超聲波硬度計、電導(dǎo)率儀、磁導(dǎo)率儀、渦流探傷儀、涂層測厚儀、風速計、粒子計數(shù)器、推拉力計、扭力計等測試儀器。

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