《仿生智能材料》ppt課件 (2)-預(yù)覽頁
【正文】 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 的每只腳底長著大約 50萬根極細(xì)的剛毛（長100um)，剛毛末端又有約 400—1000根更細(xì)小的分支。 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 靜態(tài)色： 指那些在生長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。 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 蛋白石是由二氧化硅納米球 (nanosphere)沉積形成的礦物，其色彩繽紛的外觀與色素?zé)o關(guān)， 而是因?yàn)樗鼛缀谓Y(jié)構(gòu)上的周期性使它具有光子能帶結(jié)構(gòu)，隨著能隙位置不同，反射光的顏色也跟著變化；換言之，是光能隙在玩變色把戲。 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 固 固 液 液 氣 (3)鋪展 or完全潤濕 固體的表面自由能越大，越易被一些液體所潤濕。 θ=180 176。當(dāng)表面結(jié)構(gòu)疏水性較強(qiáng)時(shí)，在疏水表面上的液滴并不能填滿粗糙表面上的凹槽，在液滴下有截留的空氣存在，則平衡時(shí)表觀接觸角 θ c 與本征接觸角 θ 之間的關(guān)系為 211 co sco s ffc ?? ?? 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 2211 co sco sco s ??? ffc ?? 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 特殊浸潤性 超親水 、 超疏水 、 超親油 、 超疏油 是固體表面四個(gè)特殊的浸潤性。 （超）疏水（油）表面 方法：構(gòu)筑多元的微納階層結(jié)構(gòu) 構(gòu)筑低能表面涂層 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 超親水 /超疏水智能響應(yīng)性表面 （ 1）光響應(yīng)性表面 例 ： 在玻璃基底沉積 TiO2薄膜 ,具有微納米級(jí)的復(fù)合結(jié)構(gòu) ,表面含大量的乳狀突起 . 經(jīng)辛基三甲氧基硅烷表面修飾后 ,靜態(tài)接觸角 164度 ,滾動(dòng)角 4度 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 例 ： 具有浸潤、變色雙功能的“光開關(guān)”氧化鎢薄膜 采用電化學(xué)沉積制備納米結(jié)構(gòu)的氧化鎢薄膜。這三種狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)于 DNA的三種構(gòu)型折疊的四鏈結(jié)構(gòu)、伸展的單鏈結(jié)構(gòu)與剛性的雙鏈結(jié)構(gòu)。 ： “ 生物鋼 ” 天然蜘蛛絲和蠶絲蛋白仿生材料 天然蜘蛛絲具有軟段區(qū)域和硬段區(qū)域 , 即無定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)形成的微相分離結(jié)構(gòu)。 ( C ) photograph of 100 100 bilayer films bined into a stack after swelling and dry
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