《仿生智能材料》ppt課件 (2)(文件)
【正文】 平衡時表觀接觸角 θ c 與本征接觸角 θ 之間的關(guān)系為 ?? c o sc o s rc ? 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 真實固體表面的接觸角 理 論 模 型 Cassie model 液滴在粗糙表面的接觸是一種復合接觸，不同成分的表面以極小塊的形式均勻分布在表面上，每一小塊的面積都遠小于液滴的尺寸。 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 》 僅通過表面化學組成很難獲得大于 120的接觸角 》 有著階層結(jié)構(gòu)的表面能夠使任何材料構(gòu)成的表面變得不可潤濕，即在親水材料表面構(gòu)筑階層結(jié)構(gòu)也可能得到疏水表面粗糙結(jié)構(gòu)可使親水表面更親水，疏水表面更疏水。 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 通過酸堿刺激，在該表面上可以實現(xiàn)如圖所示的 超親水、亞穩(wěn)的超疏水和穩(wěn)定的超疏水三種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。 天然蜘蛛絲和蠶絲蛋白仿生材料 天然蛋白生物材料，是一種由不同氨基酸單元(主要為丙氨酸和甘氨酸單元 )組成的鏈段共聚物。 (B ) photograph of100bilayer PU /PAA film before swelling。 天然蜘蛛絲和蠶絲蛋白仿生材料 天然蜘蛛絲和蠶絲蛋白仿生材料 本 章 要 求 荷葉表面為什么具有自清潔性？ 影響固體表面潤濕性的主要因素有哪兩個？ 蛋白石的顏色是怎樣形成的？ 為什么天然蜘蛛絲和蠶絲優(yōu)異的力學性能？ 天然蜘蛛絲和蠶絲蛋白仿生材料 。 (D) photograph of a final hotpressed stack from (C) . ： “ 纖維皇后 ” 蠶絲由 20 多種氨基酸組成 , 結(jié)構(gòu)復雜 , 內(nèi)層為 絲素 蛋白 , 外層被 絲膠 蛋白包覆。結(jié)晶相以納米晶的形式分散在無定形相中 ,拉伸時沿軸向取向。 DNA三種構(gòu)象的變化使得所構(gòu)筑的表面頂部的化學功能團也相應(yīng)地發(fā)生變化，從而導致了表面浸潤性的轉(zhuǎn)變。該薄膜交替地暴露在紫外光和黑暗中，有效地實現(xiàn)了 光致變色和光誘導浸潤 /去浸潤兩種開關(guān)性質(zhì)的有效結(jié)合。 超疏水（油） 表面的接觸角應(yīng)大于 1500，滾動角小于 50； 超親水（油） 表面的接觸角應(yīng)小于 100度。 為完全不潤濕；當 θ=0 176。 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 接觸角： 固液界面的水平線與氣液界面在三相交點 O 的切線之間的夾角 θ。 （ 1）天然蛋白石 蝴蝶翅膀上的斑斕色彩，其實是鱗粉上排列整齊的次微米結(jié)構(gòu)，選擇性反射日光的結(jié)果。 光子晶體： 指能夠影響光子運動的規(guī)則光學結(jié)構(gòu)，這種影響類似于半導體晶體對于電子行為的影響。 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 （
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