仿生納米材料的設(shè)計與未來

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1、為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃仿生納米材料的設(shè)計與未來　　項目名稱：仿生可控粘附納米界面材料　　起止年限：　　依托部門：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)至中國科學(xué)院首席科學(xué)家：　　一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容　　總體思路：發(fā)揮材料、化學(xué)、生物多學(xué)科交叉的優(yōu)勢，選擇具有重大需求和應(yīng)用背景的關(guān)鍵科學(xué)問題進行研究，選擇具有戰(zhàn)略意義的仿生可控粘附納米界面材料及其應(yīng)用中存在的重要問題，從抗粘附材料、特異性生物識別與粘附材料、抗生物附著減阻材料、防覆冰材料等有關(guān)的具有全局戰(zhàn)略性意義的新材料領(lǐng)域的重要問題重點突破，并形成基礎(chǔ)研究

2、和應(yīng)用研究的有效銜接，做出一批面向國家重大需求、在國際上領(lǐng)先的科研成果?！　”卷椖克芯康年P(guān)鍵科學(xué)問題：　　“仿生可控粘附納米界面材料”是按照基礎(chǔ)科學(xué)問題與應(yīng)用技術(shù)結(jié)合的研究模式，利用表面微納結(jié)構(gòu)及粘附功能協(xié)同的仿生材料取得的研究成果，以結(jié)構(gòu)仿生到功能仿生的研究思路，發(fā)展多種相關(guān)具有可調(diào)控粘附性質(zhì)的仿生功能表面，以便迅速建立起在國際上具有領(lǐng)先地位的高級功能材料研發(fā)體系。在此基礎(chǔ)上制備出對國民經(jīng)濟有重要影響的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新材料。擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題包括：目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個行業(yè)的

3、安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃　　自然界多尺度微觀結(jié)構(gòu)與表面粘附性能的關(guān)系；　　功能分子與多尺度結(jié)構(gòu)間界面協(xié)同作用的調(diào)控原理；　　仿生可控粘附納米界面材料體系的設(shè)計、構(gòu)筑和組裝原理；　　可控粘附及選擇性粘附材料的制備規(guī)律；　　仿生可控粘附納米界面材料體系測試與表征的新技術(shù)和新方法。　　圍繞上述科學(xué)問題的主要研究內(nèi)容：基于影響材料粘附性能的基本要素，仿生可控粘附納米材料體系將從抗粘附、高效粘附以及選擇性粘附三個角度出發(fā)，重點研究材料的表面多尺度結(jié)構(gòu)效應(yīng)、材料化學(xué)組成調(diào)控規(guī)律、特異性識別和智能

4、調(diào)控等內(nèi)容：　　自然界中特殊粘附原理：通過模仿具有特殊功能生物體的結(jié)構(gòu)，利用納米技術(shù)、分子生物學(xué)、界面化學(xué)、物理模型等綜合方法，揭示生物體結(jié)構(gòu)與其特殊功能之間的內(nèi)在本質(zhì)，掌握生命體系中識別組裝、粘附/脫附、智能調(diào)控和多尺度復(fù)合結(jié)構(gòu)的關(guān)系，從理論和實驗源頭創(chuàng)新，建立和發(fā)展自組裝中所涉及的新方法新概念，發(fā)現(xiàn)細胞層次上物質(zhì)科學(xué)中的特異識別和可控粘附的新現(xiàn)象和新　　效應(yīng)，發(fā)揮材料、物理、化學(xué)、生物多學(xué)科交叉的優(yōu)勢，揭示可控粘附的本質(zhì)與規(guī)律；目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)

5、展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃　　多尺度微納結(jié)構(gòu)構(gòu)建與表面粘附性能調(diào)控：發(fā)展多尺度表面微觀結(jié)構(gòu)構(gòu)建方法、探討材料多尺度微結(jié)構(gòu)對粘附性能的調(diào)控機理。通過調(diào)節(jié)表面化學(xué)特性與多尺度結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，制備具有不同化學(xué)組成或多尺度微觀結(jié)構(gòu)的抗生物粘附材料。基于多尺度界面的仿生結(jié)構(gòu)原理，設(shè)計仿生靶向識別的功能分子，調(diào)控界面分子，納米及微米多尺度上的多重協(xié)同作用，構(gòu)筑新型微納仿生基底；利用微納米加工技術(shù)制備大面積、有序結(jié)構(gòu)；結(jié)合表面引發(fā)活性聚合方法對制備的微納米結(jié)構(gòu)表面進行位置可控的修飾；通過材料參數(shù)的不同組合方式制備力學(xué)性能、表面性

6、能、尺寸參數(shù)多種多樣的微納米有序結(jié)構(gòu)材料。目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃　　仿生抗粘附功能表面：從仿生的角度出發(fā)，通過模擬真實血管內(nèi)表面多尺度微納復(fù)合結(jié)構(gòu)，制備人工的多尺度微納復(fù)合結(jié)構(gòu)表面，以減少血小板粘附，達到改進生物醫(yī)用材料血液相容性的目的；以自然界的魚皮表面微結(jié)構(gòu)為啟發(fā)，將具有自清潔效應(yīng)的微納結(jié)構(gòu)引入到復(fù)合材料中，研究水相不同微納結(jié)構(gòu)化的材料表面的油滴浸潤行為以及生物

7、材料的粘附行為，制備超疏油，抗生物粘附，高機械強度的仿生水凝膠材料。通過調(diào)節(jié)表面化學(xué)特性與多尺度結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，制備具有不同化學(xué)組成或不同材料組成的多尺度微觀結(jié)構(gòu)的抗生物附著材料。引入對熱、pH、光或電等刺激有響應(yīng)的智能分子，通過合理設(shè)計材料的組成及結(jié)構(gòu)，制備對浸潤性和對生物粘附性可進行調(diào)控的智能響應(yīng)材料，并對其響應(yīng)機理與參數(shù)調(diào)控進行研究，以達到“智能防污”的效果。引入特殊材料設(shè)計及結(jié)構(gòu)設(shè)計，達到材料的多重協(xié)同體系，使抗粘附材料具有自修復(fù)或可修復(fù)的特性，實現(xiàn)最高級別的仿生可控粘附納米界面材料