动物毛发的形态结构及其功能特性研究-农业工程学报.PDF

第 18 卷 第 2 期 农 业 工 程 学 报 V o l. 18　N o. 2 2002 年 3 月 T ransactions of the CSA E M ar. 　2002 21 动物毛发的形态结构及其功能特性研究 杨晓东, 任露泉 ( 吉林大学地面机械仿生技术教育部重点实验室) 摘　要: 对人发及其他 14 种动物毛发的扫描电镜(SEM ) 照片进行分析, 根据它们形态结构特征将其分为指状结 构、芽状结构、鳞状结构和波状结构 4 类, 并就每种毛发结构的保温性、疏水性及其柔性进行了比较分析。分析结果 表明, 具有指状细观结构形态的毛发在保温性、疏水性及柔韧性方面具有明显优势, 这一信息对研究开发新型功能 材料具有借鉴作用。 关键词: 动物毛发; 结构形态; 保温性; 疏水性; 柔韧性 中图分类号: S 183 文献标识码: A 文章编号: 100226819 (2002) 0220021204 　　许多生物结构与形态信息对现代仿生功能材料 最小组元是 2螺旋, 其多肽链大体上与角蛋白的轴 A 的研究与开发具有重要的启迪作用。20 世纪 60 年 平行。从角蛋白纤维的衍射图中观测到的 0 150～ 代初, 根据海豚的体表双层柔性结构形态, ( K ram er 0 155 的大周期与 2螺旋模型中的螺距 0 154 nm A [ 1 ] ) 研究仿造出具有明显减阻效果的“人造海豚皮” ; nm 相当; 衍射图中观测到的 0 115 nm 的小周期与 波恩大学巴特劳特教授发现莲花的叶子表面的微型 2螺旋中每个残基绕轴旋转 100°时轴向平移距离 A 结构为具有 1 Lm 细的蜡状毛刺, 这是莲花叶子不 (0 115 nm ) 相当。 沾水的根本原因。根据这一被称为“莲花效应”的原 角蛋白中 3 股右手 2螺旋向左缠绕拧成 1 根, A 理, 德国克莱维斯公司和弗劳恩霍夫研究所于 2000 称为原纤维结构, 直径为 2 nm , 这是 AA组合的超二 年初在莱比锡建材展览会上推出了一种具有广泛应 级结构。原纤维再排列成“9+ 2 ”的电缆式结构, 称为 [ 2 ] 用范围的不粘水、抗污染的特殊薄膜 ; 吉林大学王 微纤维, 直径为 8 nm 。微纤维包埋在硫含量很高的 云鹏等根据一些典型土壤动物的体表