仿生智能材料ppt課件(2)-文庫(kù)吧資料
2025-05-10 18:09本頁(yè)面
【正文】 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(guò)程，最常見(jiàn) 的是固體的氣固界面被液固界面所取代的過(guò)程。 （ 1）天然蛋白石 蝴蝶翅膀上的斑斕色彩，其實(shí)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。 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。 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 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(lè)飲料；自吸附在垂直的砂紙表面上懸掛一個(gè)金屬鋼圈。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。 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(lái)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）。 ? 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。 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(guò)硝酸銀等溶液的浸泡處理，使船表面具備超疏水性。 水 黽穩(wěn)定的水上運(yùn)動(dòng)特性是源于特殊的微 /納米結(jié)構(gòu)和油脂的協(xié)同效應(yīng) 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 — 水黽 水黽腿部的微米剛毛與納米溝槽結(jié)構(gòu)電鏡照片 水黽 的腿部有數(shù)千根按同一方向排列的多層微米尺寸的剛毛（直徑 3um），剛毛表面形成螺旋狀的納米溝槽結(jié)構(gòu)。 ? 自然界的幾種生物體的表面性能及其仿生納米界面材料 RO 不滾動(dòng) 蝴蝶 以身體為中心軸向外發(fā)散方向（ RO方向 ）傾斜，水滴易滾動(dòng)；反向 傾斜，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 表面各向異性 水稻葉 表面存在類似于荷葉表面微 /納米結(jié)合的階層結(jié)構(gòu)，但 在水稻葉表面，乳突沿平行于葉邊緣的方向排列有序，而沿著垂直方向呈無(wú)序的任意排列，水滴在這兩個(gè)方向的滾動(dòng)角也不相同，其中沿平行方向?yàn)?35176。另外，在荷葉的下一層表面同樣可以發(fā)現(xiàn)納米結(jié)構(gòu)，它可以有效的阻止荷葉的下層
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