仿生智能材料ppt課件(2)(存儲(chǔ)版)
【正文】 ，水滴不能滾離；垂直 RO的兩個(gè)方向，水滴不易滾離。 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）。 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。 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(diǎn) O 的切線之間的夾角 θ。 超疏水（油） 表面的接觸角應(yīng)大于 1500，滾動(dòng)角小于 50； 超親水（油） 表面的接觸角應(yīng)小于 100度。 DNA三種構(gòu)象的變化使得所構(gòu)筑的表面頂部的化學(xué)功能團(tuán)也相應(yīng)地發(fā)生變化，從而導(dǎo)致了表面浸潤(rùn)性的轉(zhuǎn)變。 (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(fù)雜 , 內(nèi)層為 絲素 蛋白 , 外層被 絲膠 蛋白包覆。 (B ) photograph of100bilayer PU /PAA film before swelling。 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(shí)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。 Wenzel model 粗糙表面的存在使得實(shí)際上固液的界面要大于表觀幾何上觀察到的面積，于是在幾何上增強(qiáng)了疏水性（或親水性），他假設(shè)液體始終能填滿粗糙表面上的凹槽，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 ?? 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(shí)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(fù)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(yuǎn)小于液滴的尺寸。 高能表面： 每平方米幾百至幾千毫焦，如金屬及其氧化物、硫化物、無機(jī)鹽等 低能表面： 每平方米二十五至一百毫焦，如有機(jī)固體、聚合物等 固體 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 液 液 固 氣 氣 固 液 液 固 (2)浸漬潤(rùn)濕 (1)沾濕 潤(rùn)濕： 一種流體從固體表面置換另一種流體的過程，最常見 的是固體的氣固界面被液固界面所取代的過程。 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。 ? 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。 。 微米 納米的分級(jí)復(fù)合結(jié)構(gòu) 自然界的幾種
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