人类生活及其仿生学初探 被引量：4

1

作者 梁云虹 任露泉 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1373-1384,共12页

在实际需求的驱动、科学推动以及相关任务的促动下,现代仿生学的研究领域正变得越来越宽,仿生模本已从生物拓展到生活和生境。人类各种生活中所呈现的生活现象已成为人类研究仿生制品的灵感源头之一,是仿生学的重要资源。人类利用自身... 在实际需求的驱动、科学推动以及相关任务的促动下,现代仿生学的研究领域正变得越来越宽,仿生模本已从生物拓展到生活和生境。人类各种生活中所呈现的生活现象已成为人类研究仿生制品的灵感源头之一,是仿生学的重要资源。人类利用自身独有的创造性思维不断地发现自身生活中所蕴含的哲理,并以此为模本,发明新的技术和成果。生活仿生学蕴含着极其巨大的潜能,本文阐释了人类日常生活、人文生活和本体生活中所展现的智慧、艺术和哲理,这些正在成为人类最尖端、最前沿技术发明的源泉,成为仿生学原始创新的新领域,推动仿生制品向着更智能化、人文化的方向发展。 展开更多

关键词 工程仿生学 日常生活 人文生活 本体生活 生活仿生 生活模本

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自然生境及其仿生学初探 被引量：3

2

作者 梁云虹 任露泉 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1746-1756,共11页

生境是人类赖以生存不可或缺的条件,是人类发展的基本保证,亦如生物模本、生活模本一样的重要仿生资源。模仿生境的自然环境、自然现象和自然生态中蕴含的神奇奥秘及优良的资源管理体系,真正做到资源与能源可续、人文与生境交融的回归... 生境是人类赖以生存不可或缺的条件,是人类发展的基本保证,亦如生物模本、生活模本一样的重要仿生资源。模仿生境的自然环境、自然现象和自然生态中蕴含的神奇奥秘及优良的资源管理体系,真正做到资源与能源可续、人文与生境交融的回归自然设计,将会成为仿生学原始创新的新领域。本文揭示了不同环境因子间的相互作用与变化规律,探索了生命与非生命有机交融的大自然的运行机制,并将其作为模本进行生境仿生设计,必将发明创造出更多满足自然环境、人文环境、工程环境绿色可续发展的仿生制品。 展开更多

关键词 工程仿生学 自然环境 自然现象 自然生态 生境仿生

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外场在材料制备和加工过程中的应用 被引量：13

3

作者 赵宇光 梁云虹 +2 位作者 秦庆东 周伟 姜启川 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期257-261,共5页

总结了近几年来电流、磁场、振动、微重力场和超重力场等外场在金属凝固过程的应用,及其对固态相变过程的影响;从理论上分析和论述了外场影响凝固过程和固态相变的作用机理,并展望了外场技术的发展前景。

关键词 外场 凝固 晶粒细化 固态相变

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预氧化处理对钛合金抗高温氧化行为的影响 被引量：9

4

作者 赵宇光 周伟 +2 位作者 秦庆东 梁云虹 姜启川 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期34-36,共3页

研究了预氧化处理对Ti 6Al 4V合金在 60 0℃空气中高温氧化行为的影响。利用XRD和SEM对氧化层表面形貌、相组成及氧化层断面组织结构进行分析。结果表明 :预氧化处理的钛合金表面形成了较为致密的Al2 O3 和TiO2 氧化膜 ,在氧化试验过... 研究了预氧化处理对Ti 6Al 4V合金在 60 0℃空气中高温氧化行为的影响。利用XRD和SEM对氧化层表面形貌、相组成及氧化层断面组织结构进行分析。结果表明 :预氧化处理的钛合金表面形成了较为致密的Al2 O3 和TiO2 氧化膜 ,在氧化试验过程中 ,不仅改变合金的氧化机制 ,合金由高温氧化时氧向内部扩散为主转变为钛原子向外扩散为主 ,而且明显降低了合金的氧化速率 ,提高了氧化膜的粘附性和抗剥落能力。 展开更多

关键词 TI-6AL-4V 预氧化处理 抗高温氧化

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杨树叶片的微观结构及拉伸特性 被引量：7

5

作者 李秀娟 梁云虹 +1 位作者 张志辉 任露泉 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期440-443,共4页

观察了杨树(Ponulus hopeiensis)叶片的微观结构,测定了叶片叶脉和叶肉的拉伸性能,分析了叶片拉伸特性与微观结构之间的关系。结果表明:杨树叶片的叶脉是由表皮组织、薄壁组织、维管束及其周围的机械组织构成的多孔、蜂窝状的复合结构;... 观察了杨树(Ponulus hopeiensis)叶片的微观结构,测定了叶片叶脉和叶肉的拉伸性能,分析了叶片拉伸特性与微观结构之间的关系。结果表明:杨树叶片的叶脉是由表皮组织、薄壁组织、维管束及其周围的机械组织构成的多孔、蜂窝状的复合结构;叶肉主要是由栅栏组织和海绵组织组成的分层结构。杨树叶片主脉和附带叶肉的主脉具有不同的拉伸性能,附带的叶肉越宽,最大拉力越大;叶片具有一定的强度,其承载能力主要取决于叶脉中表皮组织、维管束及机械组织的发达程度。本研究可为工程仿生的抗疲劳设计提供有益参考。 展开更多

关键词 生物工程 杨树叶片 叶脉 叶肉 微观结构 拉伸性能

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钛合金表面低氧压熔结Al-Cr涂层及其高温抗氧化性 被引量：5

6

作者 赵宇光 周伟 +2 位作者 彭新 梁云虹 秦庆东 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期521-526,共6页

采用低氧压高温快速熔结技术在钛合金表面制备Al Cr熔结涂层,通过对涂层形貌及涂层断面的组织结构进行观察、分析,研究了熔结时间等工艺参数对熔结涂层的形成及Al Cr涂层对Ti 6Al 4V合金在600℃(873K)空气中循环氧化行为的影响。结果表... 采用低氧压高温快速熔结技术在钛合金表面制备Al Cr熔结涂层,通过对涂层形貌及涂层断面的组织结构进行观察、分析,研究了熔结时间等工艺参数对熔结涂层的形成及Al Cr涂层对Ti 6Al 4V合金在600℃(873K)空气中循环氧化行为的影响。结果表明:合理控制熔结时间可控制互溶区的宽度,大大增强涂层与基体的结合强度和涂层的循环氧化抗力,在本试验条件下,使合金的抗循环氧化能力提高了近300倍。 展开更多

关键词 金属材料 Ti-6Al—4V合金 低氧压熔结Al-Cr涂层 高温氧化

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生物耦合生成机制 被引量：15

7

作者 任露泉 梁云虹 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1348-1357,共10页

生物界普遍存在生物耦合现象。生物耦合生成受诱因驱动,耦合程度既取决于生物机体自身的性质,也取决于诱因力量的大小。本文从仿生学角度,初步分析了生物耦合生成的条件和诱因驱动力,揭示了生物耦合生成过程及生成控制、修复与再生规律... 生物界普遍存在生物耦合现象。生物耦合生成受诱因驱动,耦合程度既取决于生物机体自身的性质,也取决于诱因力量的大小。本文从仿生学角度,初步分析了生物耦合生成的条件和诱因驱动力,揭示了生物耦合生成过程及生成控制、修复与再生规律,这是阐释生物耦合机制,提高耦合仿生效能的重要生物学基础。 展开更多

关键词 生物耦合 生物耦合机制 生成驱动力 生成控制 耦合仿生

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分散剂Y_2O_3对渗铝层的影响 被引量：3

8

作者 赵宇光 周伟 +2 位作者 赵玉谦 梁云虹 秦庆东 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1574-1577,共4页

通过改变传统渗剂来研究分散剂(Al2O3,Y2O3)在渗铝过程中的作用和对渗铝层的影响。利用XRD和SEM对渗层相的组成、氧化前后表面形貌进行分析。结果表明:分散剂Y2O3在最初的渗铝过程中参加了渗铝过程,不仅防止铝粉粘结,而且影响渗层相的... 通过改变传统渗剂来研究分散剂(Al2O3,Y2O3)在渗铝过程中的作用和对渗铝层的影响。利用XRD和SEM对渗层相的组成、氧化前后表面形貌进行分析。结果表明:分散剂Y2O3在最初的渗铝过程中参加了渗铝过程,不仅防止铝粉粘结,而且影响渗层相的组成。分散剂为Al2O3时,渗层主要为Al3Ti+AlTi+AlTi3相,而分散剂中含有Y2O3时,渗层主要为AlTi3相,这与传统渗铝机理认为分散剂在渗铝过程中不参加渗铝反应相矛盾。同时,分散剂也影响着渗铝层氧化前后的表面形貌及Al2O3的晶格类型。 展开更多

关键词 TI-6AL-4V合金 分散剂 渗铝层 氧化

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生物耦元及其耦联方式 被引量：9

9

作者 任露泉 梁云虹 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1504-1511,共8页

生物耦元是对生物功能作出贡献的各种因素,是构成生物耦合的基本单元。不同耦元遵循不同耦联方式联合起来有效地实现生物的各种功能,耦元和耦联方式的多样性,必然展现生物耦合功能的多样性与复杂性。本文从仿生学角度分析了生物耦元的... 生物耦元是对生物功能作出贡献的各种因素,是构成生物耦合的基本单元。不同耦元遵循不同耦联方式联合起来有效地实现生物的各种功能,耦元和耦联方式的多样性,必然展现生物耦合功能的多样性与复杂性。本文从仿生学角度分析了生物耦元的特性、类别及其主元与次主元的辨识,揭示了生物耦元的耦联方式,最后简述了生物耦元、耦联和生物耦合之间的关系。 展开更多

关键词 工程仿生学 生物耦合 生物耦元 耦联方式 耦合仿生

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低活度外扩散渗铝对钛合金高温氧化行为的影响 被引量：2

10

作者 赵宇光 周伟 +2 位作者 梁云虹 秦庆东 徐斌 《汽车工艺与材料》 2004年第7期67-70,共4页

用Y2O3粉粒代替传统的Al2O3作为分散剂,对Ti-6Al-4V合金进行低活度外扩散粉末渗铝处理,研究其在873K空气中的氧化行为。利用XRD和SEM对涂层表面形貌、相组成及断面组织结构进行分析。结果表明,渗铝后的钛合金表面由AlTi3和夹嵌其中的Y2O... 用Y2O3粉粒代替传统的Al2O3作为分散剂,对Ti-6Al-4V合金进行低活度外扩散粉末渗铝处理,研究其在873K空气中的氧化行为。利用XRD和SEM对涂层表面形貌、相组成及断面组织结构进行分析。结果表明,渗铝后的钛合金表面由AlTi3和夹嵌其中的Y2O3颗粒组成,在循环氧化试验过程中,提高了氧化膜的粘附性,降低了合金的氧化速率并改变了合金的氧化机制,使由高温氧化时的双向扩散转变为氧向内扩散为主。 展开更多

关键词 渗铝涂层 高温氧化

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可切换润湿性超疏水表面制备方法及应用

11

作者 刘妍 刘悦 +2 位作者 杨孔华 梁云虹 刘春宝 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期299-305,335,共8页

目的制备可切换润湿性的智能超疏水表面,并探索该表面潜在的应用前景。方法利用模板法,基于热响应形状记忆聚合物(Shape Memory Polymer,SMP)制备具有条状微结构阵列的可切换润湿性智能超疏水表面,并对其润湿性可逆转换能力及循环使用... 目的制备可切换润湿性的智能超疏水表面,并探索该表面潜在的应用前景。方法利用模板法,基于热响应形状记忆聚合物(Shape Memory Polymer,SMP)制备具有条状微结构阵列的可切换润湿性智能超疏水表面,并对其润湿性可逆转换能力及循环使用稳定性进行测试。结果通过扫描电子显微镜观察到所制备表面微结构完整且轮廓清晰,液滴接触角在该表面可达到(150±3)°。通过加热使该表面达到玻璃化转变温度,此时对其施加外载荷使表面上条状微结构向一侧倾倒,由于微结构形态的改变,SMP表面疏水性减弱、水黏附性增强,再通过简单加热就可以使表面形态恢复至原始状态。通过试验测得环氧SMP的形状固定率为98.8%、形状回复率为96.3%,均达到95%以上,由于其优异的形状记忆特性,条状微结构的形态可以在原始直立状态和受到外载荷时的倾倒状态之间产生热响应而自由转变,且这种润湿性转换循环10次以上后,该表面依然保持着相对良好的润湿性可逆转换能力。结论基于形状记忆聚合物制备出的可切换润湿性智能超疏水表面具有良好的润湿性可逆转换能力和循环使用能力,且在液滴微反应器、生物检测、可重写液体图案、无损失液滴转移和芯片实验室设备中具有巨大的潜在应用前景。 展开更多

关键词 形状记忆聚合物 热响应 超疏水表面 润湿性 液滴操控 智能调控

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汽车车身无铆钉铆接自动线规划设计研究

12

作者 冯玉涛 张勇忠 +1 位作者 梁云虹 胡志强 《汽车工业研究》 2023年第3期26-29,共4页

本文介绍了汽车车身无铆钉铆接自动线规划设计的基本过程,对自动线规划设计前提、同步工程评审、工艺平面位置设计、生产线生产形式选择、生产线建设形式选择、自动线工艺平面布置、自动线招标采购以及自动线的设计、安装调试工作的原... 本文介绍了汽车车身无铆钉铆接自动线规划设计的基本过程,对自动线规划设计前提、同步工程评审、工艺平面位置设计、生产线生产形式选择、生产线建设形式选择、自动线工艺平面布置、自动线招标采购以及自动线的设计、安装调试工作的原则和意义进行了阐述;同时,以某车型后盖自动线规划建设为例,对上述过程的设计原则应用进行了简要分析。 展开更多

关键词 无铆钉铆接 自动线 规划设计 原则

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仿生光响应形状记忆材料4D打印和形变特性研究

13

作者 刘春宝 许辉 +2 位作者 梁云虹 张澜 林兆华 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第4期26-34,共9页

针对深空、深地、深海和极地等极端环境科学探索前沿,利用智能构件的材料–结构–功能一体化增材制造技术,即4D打印技术,以木材的多层网格状结构为生物模本,以聚乳酸为基体,聚己内酯为添加相,氧化石墨烯为光热转换剂,采用直写式3D打印... 针对深空、深地、深海和极地等极端环境科学探索前沿,利用智能构件的材料–结构–功能一体化增材制造技术,即4D打印技术,以木材的多层网格状结构为生物模本,以聚乳酸为基体,聚己内酯为添加相,氧化石墨烯为光热转换剂,采用直写式3D打印工艺成功制备了具有光响应形状记忆特性的仿生智能材料,研究了该智能材料的响应方式、变形过程、力学强度、变形温度等。结果表明,其能对光与温度刺激做出响应,实现自主形状回复,形变温度降低至55℃左右。在近红外光刺激下,形状固定率高达96%,形状回复率为93%,形状回复时间最快可达9 s。最后演示了在仿生可展开结构和光控释放包裹物结构中的应用,分别实现了按需光驱动展开和可控顺序释放功能,为航空航天可变形结构精准选择、远程控制和快速响应问题的解决提供了一种有效的仿生学新思路和新方法。 展开更多

关键词 4D打印 形状记忆聚合物 聚乳酸 聚己内酯 氧化石墨烯 光驱动

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B_4C陶瓷/Al仿生层状高强复合材料制备与性能 被引量：4

14

作者 王寒冰 王立石 +2 位作者 张健 梁云虹 张志辉 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期59-66,共8页

基于脉红螺壳层状复合结构、硬度分布模式与片层交叠止裂原理,采用B_4C/5083Al体系与纯5083Al为材料,利用热压烧结制备出仿生层状止裂、抗冲击材料。利用扫描电镜和万能试验机等研究仿生层状复合材料的微观结构和力学性能。结果表明:在... 基于脉红螺壳层状复合结构、硬度分布模式与片层交叠止裂原理,采用B_4C/5083Al体系与纯5083Al为材料,利用热压烧结制备出仿生层状止裂、抗冲击材料。利用扫描电镜和万能试验机等研究仿生层状复合材料的微观结构和力学性能。结果表明:在宏观上,仿生层状复合材料具有多层结构,由B_4C/5083Al复合硬质层与柔韧的5083Al层复合组成,具有"软、硬"相济的硬度分布特性;在微观上,B_4C/5083Al复合硬质是由B_4C硬质陶瓷与5083Al基体组成,B_4C硬质陶瓷交错分布,之间由韧性较好的5083Al基体粘接,具有"软、硬"相结合的特性;仿生层状复合材料具有更高的抗压强度和冲击韧性,层状交叠结构能够重置裂纹在下一层的延伸方向,产生裂纹分裂与偏转现象,起到止裂与抗冲击作用。 展开更多

关键词 仿生结构 陶瓷 复合材料 烧结 性能测试

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新工科交叉仿生专业建设立足应用性基础学科教育探讨 被引量：4

15

作者 李秀娟 张志辉 +2 位作者 梁云虹 韩志武 任露泉 《教育教学论坛》 2019年第17期186-188,共3页

纵观科学发展之历史长河,新生学科大多是由基础学科派生、衍化而来。其立足点以社会需求为导向,培养面向实际应用的高级人才教育。本文以应用基础学科教育的实用价值作为论述着眼点,阐述应用基础学科知识对新兴学科发展的重要性,并从应... 纵观科学发展之历史长河,新生学科大多是由基础学科派生、衍化而来。其立足点以社会需求为导向,培养面向实际应用的高级人才教育。本文以应用基础学科教育的实用价值作为论述着眼点,阐述应用基础学科知识对新兴学科发展的重要性,并从应用基础教育知识的实践、创新与融合角度论证应用基础教育的核心价值以及新工科交叉仿生专业建设立足应用基础学科教育的必然性结论。 展开更多

关键词 新工科 交叉仿生 应用基础学科

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从“闻道”与“入世”理念探讨交叉复合仿生专业设立的社会适求基础 被引量：1

16

作者 李秀娟 张志辉 +2 位作者 梁云虹 韩志武 任露泉 《教育教学论坛》 2019年第27期218-220,共3页

高等教育以培养高素质人才为己任,培养社会适用性人才为根本。本文从中国传统的“闻道”与教育本质性论述着手,从历史与现实角度阐述教育的本质与使命。从教育的全球化视角,阐明新工科是适应社会与时代发展所需。全文以“入世”实践为... 高等教育以培养高素质人才为己任,培养社会适用性人才为根本。本文从中国传统的“闻道”与教育本质性论述着手,从历史与现实角度阐述教育的本质与使命。从教育的全球化视角,阐明新工科是适应社会与时代发展所需。全文以“入世”实践为主线基础,阐释交叉复合仿生专业的市场需求、求学现实以及目的性,论述交叉复合仿生专业出现与设立的必然性与社会适求基础,以鲜明的主张归结核心观点,即新工科交叉复合型仿生教育的发展源于实践适用与社会需求,是适应社会经济发展与国际竞争的必然趋势。 展开更多

关键词 高等教育 教育使命 新工科 交叉复合仿生

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生物耦合功能特性及其实现模式 被引量：14

17

作者 任露泉 梁云虹 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期223-230,共8页

生物在大自然优胜劣汰的法则下,进化出与自身生长和生存环境高度适应的功能特性.生物通过两个或两个以上不同部分的协同作用或不同因素的耦合作用有效地实现生物的各种功能,充分展现其对生境的最佳适应性.本文从仿生学角度,分析了生物... 生物在大自然优胜劣汰的法则下,进化出与自身生长和生存环境高度适应的功能特性.生物通过两个或两个以上不同部分的协同作用或不同因素的耦合作用有效地实现生物的各种功能,充分展现其对生境的最佳适应性.本文从仿生学角度,分析了生物耦合功能、特性及其类别,初步揭示了生物耦合功能实现的机制与模式,最后。 展开更多

关键词 生物耦合 生物功能 生物特性 生物功能实现模式 耦合仿生

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生物耦合及其分类学与特征规律研究 被引量：12

18

作者 任露泉 梁云虹 《中国科学（E辑）》 CSCD 北大核心 2010年第1期5-13,共9页

生物功能源自生物耦合作用的现象,是多元仿生的重要生物学基础,也是仿生学领域的重要发现.从仿生学角度,提出了生物耦合相关的基本概念,阐释了生物耦合的构成、分类及其特征规律,分析了生物耦合研究的一般模式,并展望了多元耦合仿生的前景.

关键词 生物功能 生物耦合 耦合仿生

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形状记忆聚合物变形模式研究进展 被引量：3

19

作者 张澜 马愫倩 +2 位作者 王寒冰 梁云虹 张志辉 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第9期865-876,共12页

近年来,形状记忆聚合物(SMP)的发展取得了明显进步,其自身的优势也得到了充分的展示.形状记忆聚合物是一种刺激响应智能材料,在特定的外部刺激条件下可以根据预先设计的方式改变形状.形状记忆聚合物具有密度低、变形量大、驱动方式丰富... 近年来,形状记忆聚合物(SMP)的发展取得了明显进步,其自身的优势也得到了充分的展示.形状记忆聚合物是一种刺激响应智能材料,在特定的外部刺激条件下可以根据预先设计的方式改变形状.形状记忆聚合物具有密度低、变形量大、驱动方式丰富、生物相容性好等一系列优势,使其在航空航天、生物医学、仿生工程、电子元件、智能机器人等领域有着巨大的应用潜力.为了更好地适应不同应用和不同领域的需求,形状记忆聚合物的变形模式也在不断地创新,本综述介绍了形状记忆聚合物不同的变形方式及其相关应用的进展,并对形状记忆聚合物面临的挑战和其潜在的研究方向进行了展望. 展开更多

关键词 形状记忆聚合物 智能材料 变形模式 刺激响应

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仿生磁响应4D智能水凝胶制备及其自驱动变形研究 被引量：1

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作者 常艳娇 侯文华 +1 位作者 梁云虹 孙德慧 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第15期90-96,共7页

洋绣球种子芒在湿度条件下,通过弯曲与解弯曲变形特性实现自驱动播种功能。以洋绣球种子芒为生物模本,基于其变形部位的微观结构特性及自驱动变形机理,构建了溶胀度具有各向异性的仿生双层结构模型,指导仿生磁响应4D智能水凝胶的设计。... 洋绣球种子芒在湿度条件下,通过弯曲与解弯曲变形特性实现自驱动播种功能。以洋绣球种子芒为生物模本,基于其变形部位的微观结构特性及自驱动变形机理,构建了溶胀度具有各向异性的仿生双层结构模型,指导仿生磁响应4D智能水凝胶的设计。以N,N-二甲基丙烯酰胺为单体,合成硅酸镁锂为交联剂,纳米木浆纤维素为增强相,四氧化三铁为磁响应粒子,由物理交联方法制备聚N,N-二甲基丙烯酰胺智能水凝胶为基本材料,通过"一步法"模具成型技术成功制备了具有溶胀、磁响应变形特性的仿生磁响应4D智能水凝胶,实现了力学强度与多形式智能响应的有效兼顾,为磁响应智能水凝胶瓶颈问题的解决提供了一种有效的仿生学新思路与新方法。 展开更多

关键词 仿生结构 洋绣球种子芒 智能水凝胶 力学强度 形变模式

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