第八章 生物的表界面.ppt

* 图7 荷叶的表面结构：由微米级的乳突组成，乳突结构又由纳米级的精细结构构成（见右图）该表面为超疏水特性 南京工业大学材料学院 管自生 * C D 类荷叶表面微结构的FEP * 中国国家大剧院 国家大剧院的建筑“皮肤”采用玻璃和钛金属板饰面，在壳体外设置有喷淋系统。壳体外的玻璃是防弹的，外层还涂有一层纳米材料，当雨水落到玻璃面上时就像水滴落在荷叶上一样，不会留下水渍。同时，纳米技术还大大降低了灰尘的附着力。 仿生物表面的抗粘附特性的应用简介（了解） * 英国《简氏防务周刊》等国外权威军事杂志披露，中国目前的“汉”级改进型核潜艇和最新型的093、094级核潜艇，由于采取一种“艇用外壳表面仿鲨鱼皮技术”，即采用仿生学原理制造的、类似鲨鱼皮结构的消声瓦，潜艇噪音能控制在110分贝左右。 * Fig. 13 Surface structure of Shark Fig. 14 Simulated shark’s surface was applied on airplane. * 图3.21 .荷叶的表面结构：由微米级的乳突组成，乳突结构又由纳米级的精细结构构成（见右图）。该表面为超疏水特性 * a)—c)疏水刻蚀植物表面的自净效应，在粗糙表面上，颗粒粘附在水滴上，然后被水滴从表面除掉 d)-f)在光滑表面上，污染颗粒因滚下来的小水滴重新分布 南京工业大学材料学院 管自生 * 仿生材料制备及研究方法简介 * 悉尼歌剧院 仿贝壳建筑物 建筑功能 六角形組成的的蜂巢结构，既轻又坚固 日本新干线车厢采用「铝蜂巢结构」 此结构也用于机翼上 * 仿生材料 仿生无机材料 仿生高分子材料 仿生纳米晶金属 生物组织模板 DNA;蛋白质；氨基酸等 病毒、细菌、动植物的器官（叶、枝干、腿、翅膀、羽毛等） 根据生物功能原理进行仿生制备 水热合成法 气相沉积法 Sol-gel 法 * Spider senses 传感与传动 蜘蛛网上的水珠 原理仿生 * * Structures of dry capture silk of cribellate spider a, Low-magnification environmental SEM image of periodic puffs and joints surrounding two main-axis fibres. b, Magnified image of puff composed of countless nanofibrils. * a, Environmental SEM images of periodic spindle-knots linking with slender joints. The apex angle of spindle-knots (2β) is about 19°. Low-magnification (b) and zoomed (c) images show that the spindle-knot is randomly interweaved by nanofibrils. d, e, Low-magnification (d) and high-magnification (e) images of the joint, which is composed of nanofibrils aligned relatively parallel to the silk axis. * Artificial spider silk that mimics the structure and water collection capability of natural spider silk. a, Optical image of spindle-knot/joint structure with periodicity of 394.6?±?16.1?μm. b–d, SEM images of a spindle-knot (b), a stretched porous structure on the joint (c) and a random porous structure on the spindle-knot (d). e–j, Directional water collection on artificial spider silk. When the artificial spider silk is in mist at 0?s, tiny water drops randomly condense on the artificial spider silk at 7.708?s (e), and then d