仿生學突破EBL技術首次應用于蟬翅結構納米柱仿生制造
生物體從宏觀到微觀,再到納米尺度的多級復合結構,使其具有諸多獨特的優異性能。人們很早就開始模仿生物的特殊功能,來發明和應用新技術。 例如人們根據蒼蠅特殊的“復眼”結構,仿照制成了“蠅眼透鏡”,用它作鏡頭可以制成“蠅眼照相機”,一次就能照出千百張相同的相片;還有仿照水母耳朵的結構和功能,人們設計了水母耳風暴預測儀;根據蛙眼的視覺原理,研制成功了一種電子蛙眼,能準確無誤地識別出特定形狀的物體…圖:蒼蠅特殊的“復眼”結構(圖片來源于網絡) 這就是早期的仿生學應用,但隨著科技的進步和納米技術的迅速發展,人們開始將仿生學應用到納米尺度,研究者通過模仿生物的納米結構仿生制造出類似的超微結構,以此來探究和獲取生物的特殊功能。在納米微結構加工領域,常用的微納光刻技術有納米壓印、紫外光刻、X射線曝光等技術。 而在最近的一項研究中,昆士蘭科技大學的研究團隊首次將電子束曝光(EBL)技術應用于生物納米結構的仿生制造,并取得了重要研究成果。目......閱讀全文
仿生學突破-EBL技術首次應用于蟬翅結構納米柱仿生制造
生物體從宏觀到微觀,再到納米尺度的多級復合結構,使其具有諸多獨特的優異性能。人們很早就開始模仿生物的特殊功能,來發明和應用新技術。 例如人們根據蒼蠅特殊的“復眼”結構,仿照制成了“蠅眼透鏡”,用它作鏡頭可以制成“蠅眼照相機”,一次就能照出千百張相同的相片;還有仿照水母耳朵的結構和功能,人們設計
測試蟬翼的接觸角值
本視頻中,我們首次以視頻的形式公布了光學接觸角儀測試蟬翼的接觸角值的過程。測試之前,蟬翼作了清潔工作,以保證表面的清潔試。同時,我們采用了專門的夾具,以保證表面的平整試。在沒有清潔之前,我們測試時發現正反兩面的接觸角值不相同。但清洗之后,我們發現正反兩面的接觸角值幾乎是一樣的,差不多均為120°左右
蟬翼表面結構可成為細菌“終結者”
據物理學家組織網近日報道,西班牙和澳大利亞的一個聯合研究團隊聲稱,首次發現生物僅通過在其物理結構中采用機械能消滅細菌的實例:鳴蟬(Clanger cicada)翅膀上具有的特殊結構,可直接殺死僅僅接觸其表面的細菌。這種生物材料上覆蓋著納米級大小的柱狀物,如同陷阱般將細菌捕獲,慢慢地拉伸、分裂
論述冷凝微滴自驅離納米仿生界面機理
近年來,中科院蘇州納米所高雪峰課題組對冷凝微滴自驅離納米仿生界面的設計、制備、性能調控及潛在應用展開了一系列探索。日前,他們受邀對冷凝微滴自驅離納米仿生界面最新研究進展進行了專題報道及評述,文章涉及功能界面的生物原型、機理及構筑原則、金屬基功能界面的制備方法及其在能源相關應用領域的最新進展,還總
光學接觸角儀用于測試蟬翼的接觸角值
我們以視頻的形式公布了光學接觸角儀測試蟬翼的接觸角值的過程。測試之前,蟬翼作了清潔工作,以保證表面的清潔試。同時,我們采用了專門的夾具,以保證表面的平整試。在沒有清潔之前,我們測試時發現正反兩面的接觸角值不相同。但清洗之后,我們發現正反兩面的接觸角值幾乎是一樣的,差不多均為120°左右。如果沒有很好
仿生材料
由于超疏水材料,特別是表面改性后仿生材料(仿荷葉超疏水或仿壁虎鋼毛結構超親水材料)的接觸角的表征因結構的特殊性,測試起來特別困難。現有的理論通常基于Wenzel和Cassie模型。這些理論為我們的分析奠定了一定的基礎,而實際應用于本征接觸角的表征計算時難度相當大。有一些科研人員力圖通過分析表面粗糙度
利用3D打印研發油水分離撇油器
5月24日,記者從中科院蘭州化學物理研究所獲悉,該所材料表面界面課題組將3D打印制造技術與傳統表面工程手段相結合,研制出油水分離撇油器,從而實現了水面浮油的高效分離與收集。相關成果日前發表于《先進材料界面》雜志。 近年來,受自然界超疏水表面如荷葉、水黽腿、蟬翼等的啟迪,仿生(超)
科學家成功制備出“薄于蟬翼”的分子篩膜
12月12日,由中國科學院大連化學物理研究所楊維慎研究員和李硯碩研究員帶領的研究團隊,首次成功制備出一種由1納米厚的納米片構成的分子篩膜,其厚度僅為蟬翼厚度的千分之一,遠遠“薄于蟬翼”。常規分子篩膜的厚度則為蟬翼厚度的十倍以上。該納米片不僅極薄,而且具有如“篩眼”般高度規整的孔道,可以精確篩分尺
蘇州納米所冷凝微滴自驅離納米仿生界面研究獲進展
中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所高雪峰課題組在冷凝微滴自驅離納米仿生界面的設計、制備、性能調控及潛在應用上取得研究進展。 受蟬翼及彈射孢子表面冷凝液滴融合自去除原理啟發,高雪峰課題組首先仿制了聚合物納米乳突及納米錐陣列結構,冷凝動力學研究顯示,聚合物納米乳突頂部尖銳化是確保冷凝微滴融合自
蘭州化物所研發加固仿生自清潔硅基仿生材料
出淤泥而不染的荷葉,捕蟲高手豬籠草,科學家們研究仿生,利用自然界賦予的神奇功效為人類服務。然而,仿生“荷葉”和“豬籠草”卻有一顆“玻璃心”,一旦受到外界觸碰,“自清潔”功能也隨即消失。 “我們要做可以應用的硅基仿生自清潔材料。”中科院蘭州化學物理研究所甘肅省黏土礦物應用研究重點實驗室張俊平研究
仿生機器吸力驚人
魚是自然界天生的“吸盤”。這種鰭刺類魚類能夠緊緊地附著在任何物體上,如船身、跳躍的海豚,甚至是人類潛水員身上。?魚又名“亞口魚”,它們的強大抓力來自于頭上改良后的背鰭形成的吸盤。現在,科學家報告稱,他們開發的一款機器吸盤可以做相同的事情。 像?魚特殊的吸盤一樣,這種“仿生?魚盤”能夠像真魚一樣
用多孔仿生纖維-織就一款北極熊“毛衣”
具有“熱隱身”功能的仿生隔熱織物,在紅外相機下顯示隔熱效果。盧紹慶供圖生活在極地世界的北極熊是最不怕冷動物之一,原因自然是北極熊自帶一身最抗寒的“皮草”。近日,浙江大學化學工程與生物工程學院柏浩教授團隊用獨特的“凍紡”術紡出人造纖維,其隔熱性能可與北極熊的毛發媲美。該研究成果的論文《仿北極熊毛的隔熱
人工仿生眼或將問世!
1973年,電視觀眾看到了The Six Million Dollar Man——一部關于一名宇航員利用仿生技術重建身體的電視節目。當時,這個想法似乎很荒謬,該劇的標志性臺詞--"我們能重建他"--在隨后的幾年里成為電影中一個廣為使用的比喻。跨越45年,仿生技術已經成為醫學界的重要組成部分。無論
仿生皮膚也會“痛”
?基于ECF的仿生皮膚用于應變感知增強(SPS)的觸覺和痛覺管理。(受訪者提供) 痛!你的中樞神經系統向大腦傳來警告:快做出應激反應保護自己! 科研人員一直希望仿生皮膚也能像生物體的皮膚一樣,擁有感受疼痛的能力,進而激發
超疏水仿生材料表面
由于超疏水材料,特別是表面改性后仿生材料(仿荷葉超疏水或仿壁虎鋼毛結構超親水材料)的接觸角的表征因結構的特殊性,測試起來特別困難。現有的理論通常基于Wenzel和Cassie模型。這些理論為我們的分析奠定了一定的基礎,而實際應用于本征接觸角的表征計算時難度相當大。有一些科研人員力圖通過分析表面粗糙度
“鑷子”仿生手化身感更高
人類進化的下一步技術與肉體的結合會到來嗎?現在,意大利研究人員用虛擬現實技術測試了人對仿生設備——鑷子一樣的仿生手的感受。他們發現,與配備虛擬人手相比,參與者使用鑷子手完成任務的速度和準確性都更高。相關研究6月6日發表于《交叉科學》。此前的研究表明,使用工具會引起人腦的可塑性變化,仿生假肢的使用也是
新仿生材料有望替代塑料
塑料制品給現代生活帶來便利,也造成環境污染。近期,中國科學技術大學俞書宏院士團隊使用“定向變形組裝”方法,研制出具有仿生結構的高性能材料,具有比石油基塑料更好的機械與熱性能,有望成為其替代品。 目前,大多數塑料來自石油產品,廢棄后難以降解,造成持續性的環境污染問題。同時,現有的生物基材料存在成
清華大學加大仿生醫學研究
近日,清華大學揭牌成立“器官移植與仿生醫學研究院”(簡稱“移植仿生院”),由著名肝膽外科和肝臟移植專家董家鴻院士擔任院長,將推動器官移植臨床醫學與清華優勢學科深度交叉融合,建設臨床驅動型與超學科融合式卓越器官移植中心。同日舉行了“清華大學器官移植與仿生醫學國際論壇”,400多名海內外專家圍繞器官移植
仿生人工肌肉研究獲進展
?? 仿生人工肌肉材料是20世紀90年代迅速發展的一類新型智能材料,正不斷地掀起全球科學家的研究熱潮,在航空航天、仿生機器人以及生物醫療等工程領域具有重要的應用價值。離子聚合物-金屬復合材料(Ionic polymer-metal composites, IPMC),也稱為電化學驅動器,是一
無毒環保仿生黏合劑制成
如果沒有黏合劑,現代人類文明的大部分,包括手機、汽車、家具、墻壁和送到家門口的包裹,都會散架。然而,這些黏合劑的問題就在于,它們不可持續。美國普渡大學的一個化學家團隊希望用一種完全可持續的新黏合系統來改變這一點。受貝類動物啟發,他們開發出一種更堅固、更可持續的新型膠水。研究結果9月13日發表在《
電子皮膚溫覺仿生領域獲進展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515332.shtm
變色龍仿生電子皮膚問世
美國斯坦福大學研究人員日前制造出一種有彈性、可變色的壓力敏感材料,它是迄今最接近變色龍皮膚的人造材料。用不同力度觸摸這種電子皮膚,它會改變顏色。研究人員指出,將來這種電子皮膚在交互式可穿戴設備、人造義肢、智能機器人等方面有著廣泛應用。 類似的變色材料以往也有,但很少有材料還能感知壓力,而且沒
新仿生驅動器誕生-有望在仿生機器人、智能傳感等領域應用
記者近日從中科院蘇州納米技術與納米仿生研究所獲悉,該所陳韋課題組利用制備出的新型碳氮二維納米片電極材料,成功構筑了具有快速大應變響應的電化學驅動器,并在此基礎上設計出撲翼飛行、線性運動、蛇形爬行等多種多自由度運動形式的仿生驅動器件。相關成果日前發表于《自然—通訊》雜志。 自2010年以來,該課
仿生農藥將成未來農藥市場主角
隨著非法使用甲胺磷的海南“毒豇豆事件”等與農藥相關的食品安全問題頻頻曝光,一時間農藥成了眾矢之的,而解決這些問題的根本還在于該領域的科學創新,這是上周五舉行的一場高層農藥研討會上與會專家一致的看法。 這場于福建寧德召開的研討會由中國科學院上海高等研究院協同科學時報社《科學新聞》雜志等
英美研制首個殺滅HIV“仿生殺手”
艾滋病病毒(HIV)傳染已經成為人類健康面臨的最嚴重挑戰。很少有艾滋病病人能夠被治愈,如今已有3300萬人感染了HIV,并且這個數字還在以每年100萬遞增。 現在,科學家朝著艾滋病的治療邁出了重要一步。一家英國公司日前研制出可以識別HIV眾多偽裝,并能夠充當“仿生學殺手”的免疫細胞,該公司
“不知疲倦”的仿生智能薄膜問世
近日,華東師范大學張利東課題組與中國科學院深圳先進技術研究院杜學敏課題組合作,設計出了一種“不知疲倦”、快速響應的聚合物智能薄膜。8月1日,成果“丙酮分子刺激響應傳感器的可控形變運動”發表在《先進材料》上。 聚合薄膜想擁有快速響應、“不知疲倦”的運動特性,往往就需要犧牲材料的機械性能。這款復合
仿生種子載體提高種子發芽率
美國科學家描述了一個受牻牛兒苗種子自鉆孔行為啟發的可生物降解種子載體。這個種子載體的種植成功率比牻牛兒苗種子還要高。這項技術或能提高飛機播種的效果,幫助應對土地退化地區的農業和環境壓力。相關研究近日發表于《自然》雜志。對于面積大且難以到達的地區來說,飛機播種是一項關鍵的播種技術,能加速火災后的重新造
這種仿生手能夠“看到”前方的物體
據外媒報道,近日紐卡斯爾大學的研究人員開發了一種能夠使用羅技網絡攝像頭“看到”前方物體的仿生手,并通過軟件評估和握住物體。他們的研究本周發表在《神經工程學雜志》上。生物醫學工程高級講師兼這項研究的共同作者 Kianoush Nazarpour 表示:“使用計算機視覺,我們開發了一種可以自動響應的
反滲透凈水設備的仿生來源
生活在海岸邊的海鷗,依靠喝海水可以補充身體的水分。 1950年美國科學家DR.S.Sourirajan在觀察海鷗時發現,海鷗在掠過海面時會啜起一大口海水,在幾秒鐘的間隔后,吐出一小口的海水。他感到十分的困惑,因為陸生由肺呼吸的動物是絕對無法飲用含鹽量很高的海水的。后經過對海鷗的解剖發現,海鷗并
仿生材料力學測定物性分析
? 仿生,是以經過億萬年進化形成的生物體為極限目標, 在不同層次和水平上進行創造的一門技術。? 仿生材料是從分子水平上模擬天然物質的結構特點和生物功能,進而開發出類似甚至超越原天然物質功能的新型材料。隨著當前醫學水平和人們生活質量的不斷提高,為一些患者提供安全、有效的用于組織替換和移植的仿生