仿生材料-序-.ppt

Plasma Chemistry 1 材料开发的新思路 天然可再生资源的利用, 源源不绝、环境友好、低碳发展的概念 多从自然界动植物中寻求灵感 从事绿色材料、仿生材料的研究 预备知识： 高分子材料成型原理、材料学及生物学的基本知识。 课程学习目的与要求： 本课程将在介绍自然界中生物的结构、功能或行为过程等的基础上，进一步介绍近年来国内外研究人员受生物启发（Bio-inspired）或模仿生物（Biomimetic）的各种特性而开发的仿生材料及其研究进展，使学生初步了解仿生材料领域国内外的必威体育精装版研究动态及各种仿生材料的加工技术。 主要参考资料： 《Nature》近期杂志。 《Science》近期杂志。 《Biomacromolecules》近期杂志。 《Advanced Materials》近期杂志。 《International Journal of Biological Macromolecules》近期杂志。 仿生材料，崔福斋、郑传林编著，化学工业 出版社（2004）。 第一章 绪 论第一节 仿生学 蜘蛛丝的强韧性； 蜻蜓出色的飞行本领； 苍蝇的多种特殊功能； 孔雀、蝴蝶美丽的翅膀； 夜间活动型蛾（Night Moth）的眼 蜂巢奇妙的构造； 蟑螂灵敏的感知能力； 啄木鸟的脑壳有最紧密组织的抗震骨骼； 墨鱼的瞬间加速可以达到每小时20哩； 蜂鸟飞行600哩旅程耗費不到十分之一盎司的能量； 荷花叶面有绝佳的抗污性 (self-cleaning properties )和拨水性 (water repellent )； 生物的骨骼构造比钢铁强硬； ……… 蚂蚁的奇妙行为 分工合作、发挥集体智慧的行为 能拖动比自身体重大几十倍的食物 喝雨水再排尿的防穴内进水绝招 …… 蜘蛛丝的强韧性； 蜻蜓出色的飞行本领； 苍蝇的多种特殊功能； 孔雀、蝴蝶美丽的翅膀； 夜间活动型蛾（Night Moth）的眼 蜂巢奇妙的构造； 蟑螂灵敏的感知能力； 啄木鸟的脑壳有最紧密组织的抗震骨骼； 墨鱼的瞬间加速可以达到每小时20哩； 蜂鸟飞行600哩旅程耗費不到十分之一盎司的能量； 荷花叶面有绝佳的抗污性 (self-cleaning properties )和拨水性 (water repellent )； 生物的骨骼构造比钢铁强硬； ……… 生物的各种奇妙功能 给人类启发 ---仿生思维 模仿生物本领 造出仿生材料 新兴学科——仿生学（仿生材料） 研究并模仿生物系统的结构、形状、功能、原理、行为过程及相互作用等从而为工程技术提供新的设计思想、工作原理和系统构成的科学 是生物学和技术学相结合的交叉学科 涉及生物学、生物物理学、生物化学、物理学、控制论、工程学等学科领域 仿生技术 通过对各种生物系统所具有的功能原理和作用机理作为生物模型进行研究，最后实现新的技术设计并制造出更好的新型仪器、机械等。 社会仿生学（模仿生物的群体意识等） 化学仿生学（在分子水平或分子层次上进行仿生） 机械仿生学 建筑仿生学 电子仿生学 计算仿生学（神经网络、遗传等算法） 军事仿生学 运动仿生学（仿飞禽走兽的动作健身） 美容仿生学 社会仿生学 生物社会中的三个特征 地域观念 有各自的活动范围 群体意识 团结协作的群体活动 等级制度 军事仿生学 狼群战术（集群攻击） 蛙跳（蛤蟆）战术 (向若干个重要目标做跳跃进攻） 蚕食战术（像饿蚕进食那样小口快吃，步步为营） 敲山震虎战术（以打促降攻心制敌） 麻雀战术（四面八方以游击战消耗、迷惑、杀伤敌人） 蚁海战术（聚集力量） 小鱼吃大鱼战术（仿硬颚鱼对付鲨鱼的“钻肚子”或“掏心”战术 ） 运动仿生学 太极拳运动 ： 白鹤亮翅（仿善飞的白鹤展翅欲飞动作 伸舒筋骨） 抱虎归山、倒撵猴 气功“五禽戏动功” ： 猛虎扑食、鹿糜奔跃、熊步蹒跚、鹏鸟展翅、猿猴攀登 少林拳 仿虎 ：白虎洗脸、猛虎转身、老虎靠山、老虎弹爪、大虎抱头、老虎摆尾、虎 下山、黑虎破胆、猛虎跳涧、猛虎穿林、猛虎观鹿、老虎张口、老虎坐桩、饿虎登山、黑虎望山、黑虎钻木、黑虎抓心…….. 仿豹：豹子出洞、豹子扣爪、豹子缩身、豹子擒羊、金豹翻身、金豹回头 仿马 ：野马上槽、野马奔川、野马弹蹄、野马分鬃 仿猴 、仿猿 、仿鹤 、仿鹰 、仿燕 、仿雁 …….. 田径比赛 起跑姿势