《仿生智能材料》ppt課件 (2)-文庫(kù)吧
2025-04-19 18:09 本頁面
【正文】 在這些同一取向的微米剛毛和螺旋狀納米溝槽的縫隙內(nèi)，在其表面形成一層穩(wěn)定的氣膜，阻礙了水滴的浸潤(rùn) ，宏觀上表現(xiàn)出水黽腿的超疏水特性。 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 ? 哈爾濱工業(yè)大學(xué)的研究人員以多孔狀銅網(wǎng)為基材，并將其制作成數(shù)艘郵票大小的 “ 微型船 ” ，然后通過硝酸銀等溶液的浸泡處理，使船表面具備超疏水性。這種微型船不但可以在水面自由漂浮，且可承載超過自身最大排水量 50%以上的重量，甚至在其重載水線以上的部分處于水面以下時(shí)也不會(huì)沉沒。 ? 船表面的超疏水結(jié)構(gòu)可在船外表面形成 “ 空氣墊 ” ，改變了船與水的接觸狀態(tài)，防止船體表面被水直接打濕。 模仿水黽 新型超級(jí)浮力材料 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 模仿水黽 “ 水上漂 ” 功夫的機(jī)器人 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 — 壁虎 壁虎 的每只腳底長(zhǎng)著大約 50萬根極細(xì)的剛毛（長(zhǎng)100um)，剛毛末端又有約 400—1000根更細(xì)小的分支。 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 微米級(jí)陣列剛毛 單根剛毛 單根剛毛末端的放大 壁虎 的腳底與物體表面之間的 黏附力 來自于剛毛與物體表面分子之間的 “ 范德華力 ” 的累積（范德華力是中性分子彼此距離很接近時(shí)，產(chǎn)生的一種微弱的電磁引力）。 壁虎 的腳抗灰塵能力的自清潔性發(fā)生在整齊排列的剛毛上。由于粘附力所吸引在爬行基底與吸引在單個(gè)或多個(gè)剛毛小分支上的灰塵粒子存在著不均勻性，從而導(dǎo)致表面的自清潔性。 壁虎腳在踩踏臟物之后，臟物的顆粒堆積在絨毛表面，而不是粘在絨毛上，因此在堆積到一定程度之后臟物顆粒在重力的作用下就會(huì)脫落。 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 仿生應(yīng)用 仿生壁虎腳 利用 結(jié)構(gòu)可控的直立型 碳納米管陣列制成 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 （ 4 4）平方毫米的碳納米管陣列自吸附在垂直玻璃的表面上懸掛一瓶約 650克的瓶裝可樂飲料；自吸附在垂直的砂紙表面上懸掛一個(gè)金屬鋼圈。 自然界產(chǎn)生顏色的主要途徑是色素，但有些生物或礦物經(jīng)過進(jìn)化卻選擇了結(jié)構(gòu)顏色。 結(jié)構(gòu)顏色 ： 依靠自然光與波長(zhǎng)尺度相似的微結(jié)構(gòu)的相互作用而產(chǎn)生顏色。 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 靜態(tài)色： 指那些在生長(zhǎng)過程中形成的非隨意可控的顏色 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 動(dòng)態(tài)色： 指那些可隨周圍環(huán)境及條件變化的顏色 變色龍、烏賊、章魚等具有動(dòng)態(tài)色 具有結(jié)構(gòu)色及動(dòng)態(tài)色的生物大都由光子晶體組成。 光子晶體： 指能夠影響光子運(yùn)動(dòng)的規(guī)則光學(xué)結(jié)構(gòu)，這種影響類似于半導(dǎo)體晶體對(duì)于電子行為的影響。（ 是由不同折射率的介質(zhì)周期性排列而成的人工微結(jié)構(gòu)。 ）光子晶體以各種形式存在于自然界中，科學(xué)界對(duì)它的研究已經(jīng)長(zhǎng)達(dá)一百年。 自然界
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