超分子仿生材料与微体系

生物体与生命过程是亿万年进化的产物，各种生物分子通过不同层次的组装，由微观到宏观，自发地形成了复杂但精确的组装体系，实现了各种特异性的生物功能及其他功能。现代超分子科学的研究显示，合成分子同样可以具有这种自发组装行为，依据仿生学原理，采用过程仿生的组装行为，制备结构与功能仿生的超分子仿生材料与微系统，可以     

宫永宽:给生物医用材料穿上仿细胞膜外衣

生物医用材料是用于对生物体组织和器官进行诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官或增进其功能的一类高技术材料,具有延长病人生命、提高病人生存质量的作用,是材料科学、化学、生命科学和医学交叉的发展领域. 宫永宽是西北大学化学与材料科学学院二级教授,现任高分子化学与物理专业学术带头人、材料科学新技术研究所所长、西安市仿生生物材料与器件工程实验室主任,主要从事生物医用高分子材料的合成及应用研究.仿照细胞膜的结构及功能,合成了含细胞外层膜磷酰胆碱基团的可聚合单体及多种聚合物,研究了含磷酰胆碱两亲性共聚物在材料表面的调控组装及其聚集结构;建立了用仿细胞膜结构涂层修饰生物材料表面的一系列方法.主持国家自然科学基金、省部级科研计划等研究课题1 0余项;发表SCI研究论文60余篇,申请发明专利25项.     

浅议结构仿生在大跨度建筑设计中的应用

在社会经济高速发展的今天,随着科学技术的不断进步,建筑行业也迎接了崭新的春天。其中大跨度建筑的创作进程尤为迅猛,已经出现了一系列的有影响力和代表性的作品,如北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆——"水立方",国家大剧院等等。它们的设计想法和设计理念为当代大跨度建筑的创作带来了许多灵感和启示。结构仿生具有生物体的美感与特性,它在建筑学中的合理应用,为许多的设计提供了不一样的视角。但同时它也暴露一些问题,例如与传统建筑设计相比,仿生结构的建筑体系不够合理、材料耗损严重、造价昂贵等等。应该怎样解决这些问题?下面就如何使结构仿生在大跨度建筑设计中得到更好的应用展开讨论。     

如何进行人类识别

正随着人工智能(AI)和仿生生物材料科技的进步,人造生物体与自然界生物体的差距正一步步缩小。利用仿生生物材料制作的AI机器人达到与真人外表无异的水平,比如中国科技大学研制的机器人美女"佳佳"、日本一家公司研制的餐厅服务仿生机器人等。它们眼神锐利,动作灵便,与真人无异,而且颜值极高。     

来自贝壳的启示——记湖南大学材料科学与工程学院教授王建锋

正天然生物材料是生物体为适应环境,经历亿万年的演变和进化形成的,其结构和功能已达到近乎完美的程度。受自然界生物启发,利用新颖的合成策略和源于自然的仿生原理来设计合成新材料,已成为化学、材料、生命和力学等学科交叉领域的前沿热点。在众多的天然生物材料中,贝壳因     

宫永宽:给生物医用材料穿上仿细胞膜外衣

<正>生物医用材料是用于对生物体组织和器官进行诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官或增进其功能的一类高技术材料,具有延长病人生命、提高病人生存质量的作用,是材料科学、化学、生命科学和医学交叉的发展领域。宫永宽是西北大学化学与材料科学学院二级教授,现任高分子化学与物理专业学术带头人、材料科学新技术研究所所长、西安市仿生生物材料与器件工程实验室主任,主要从事生物医用高分子材料的合成及应用研究。仿照细胞     

潜力无穷的仿生发明法

仿生是模仿生物的简称,仿生发明法就是模仿牛物的形态、材料、结构和功能的发明方法.     

仿生纤维增强复合材料

在大自然中．各种生物为了适应自身生存的环境，在经历了长期的进化之后，形成了具有各自特色的生物结构和优良的性能。近年来，科学家们从自然界中的生物复合材料得到了启发，在材料设计时引入了“仿生设计”和“纤维形态设计”的概念。仿生纤维增强复合材料的仿生研究包括形态仿生、结构仿生和功能仿生等。     

现代仿生设计研究

本文在简要叙述仿生学和仿生设计的基础上,结合实例介绍了在现代仿生设计过程中,仿生对应物的选取方法和分析方法以及仿生设计中的可行性分析与研究.     

人工合成

正珍珠母人工合成方法突破中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室、化学与材料科学学院俞书宏课题组通过模拟天然珍珠母生长过程而获得了人工仿生结构材料,这种材料具有与天然珍珠母高度相似的化学组分和微观结构,并因此兼具强度及韧性,相关结果发表在《科学》杂志上。珍珠母主要由文石相碳酸钙和几丁质构成,类似现代建筑的层状有序"砖-泥"结构。软体动物形     

晏磊：空间探测离不开创新发明

一百年前,人类受小鸟在空中飞翔的启发发明了飞机;受蜻蜓的启发发明了直升机……人类很多发明创造,都源自于对一些生物体生存原理的启发。而今,伴随着科学技术的日新月异,仿生遥感、仿生导航等一系列高精密仿生技术的蓬勃兴起,科学领域掀起了一股＂回归仿生＂的热潮。     

壳聚糖三维材料的制备及其应用研究进展

在生物材料的研究领域中,有关壳聚糖材料的制备与应用研究越来越受到重视,由于壳聚糖特殊的结构与性能导致壳聚糖三维材料的制备极其困难。本文着重介绍近年来壳聚糖三维材料制备研究的进展,重点是为三维壳聚糖无机复合材料、三维壳聚糖磁性功能材料、三维壳聚糖增强材料、三维壳聚糖仿生材料以及三维壳聚糖组织工程支架材料的研究进展及各材料的性能与应用方向;展望了壳聚糖三维材料的发展前景,特别是提高壳聚糖三维材料的力学性能以及在人体内环境下力学性能的耐衰减能力,在生物可降解骨折内固定材料与生物可降解骨组织工程的应用上起着决定作用,将是未来几年壳聚糖三维材料研究的重点和突破口。     

仿生材料与器件——第45次“双清论坛”综述

2010年1月25—29日国家自然科学基金委员会第45期"双清论坛"——"仿生材料与器件"学术研讨会在海南省三亚市举行。来自20余所著名高校和研究机构的50余位化学、仿生科学、生物学、材料学、纳米科学、生命科学等领域的专家、学者出席此次论坛。出席会议的专家、学者中有13位中国科学院院士,10位国家重点基础研究发展计划("973"计划)首席科学家。围绕"仿生材料与器件"这一主题,结合国际在仿生领域的研究前沿和国家重大需求,与会专家从不同角度就仿生材料与器件的研究现状和发展趋势进行了深入交流与研讨,并对该领域今后的优先发展方向提出了若干建议。     

癌变极有可能是自然的一种进化手段

我认为癌变是处于特殊环境中或特殊状态下的生物体的一种正常的生理功能.换句话说,癌变是生物体内存在的一个自我毁灭程序.发生了癌变的细胞,一般不会体现出其发生癌变前所具有的生理功能,而是在处于激活状态的原癌基因的控制下进行无限的分裂,这恰恰体现了：从接收到来自外界环境或自身的“发生癌变并死亡”的指令的那刻起,生物体的主要任务就是通过这些细胞的癌变使自身灭亡.     

动植物功能性结构与分子的仿生

动植物功能性结构与分子的研究是一门仿生学的尖端科学。达尔文早就以唯物论的观点阐述了自然界的各种生物，由于生存环境的不同，其机体的构造和大小具有特殊的适应性。他证明生物界的各种奇异功能，乃是生物体在一定环境条件下，多少世纪以来自然选择的最优结果。生物体经数亿年优化而形成的完美形态，结构和生命活动过程是当今化学家，机械师和建筑师的首选研究对     

潜力无穷的仿生发明法

仿生是模仿生物的简称,仿生发明法就是模仿生物的形态、材料、结构和功能的发明方法。     

智能材料的研究进展——智能玻璃材料

未来社会发展的趋势是智能化,智能化的首要问题是大力发展智能材料。智能材料的本质特征是材料具有仿生功能,即材料能根据感受到的信息而自动判断、控制和调整以适应外界条件变化。简要概述了智能材料与结构的概念,综述了智能玻璃材料研究进展,并对智能玻璃材料今后研究方向进行了展望。     

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。力学所非线性力学国家重点实验室宋凡研究员、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蜻蜓翼表面纳米结构,使陶瓷表面的水接触角提高50度以上成为超疏水表面,有效地提高了陶瓷材料的抗热震性。     

分子仿生——仿生膜体系的电化学研究

分子仿生研究的就是模拟在微观的分子层面上的生物分子的功能。生物体的信号传递过程和功能性相互作用的机理越来越清楚，计算机中心处理器速度更快，功能更强大的分子模拟及分子设计软件的发展，使在分子水平设计并合成物质模拟生物大分子的功能成为可能。     

植物茎秆在各种荷载作用下的非线性弹性屈曲

基于植物茎秆微观结构的生物仿生,建立纵向加肋多层圆柱壳模型,采用有限法计算了植物茎秆在轴压、弯曲、扭转和风荷载等各种荷载作用下的弹性屈曲和后屈曲行为,并与相同材料的等质量单层圆柱壳模型的计算结果作了比较,发现其抗屈曲/倒伏能力明显高于后者.