仿生結(jié)構(gòu)及其功能材料

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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(chǎng)安保新項(xiàng)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(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃仿生結(jié)構(gòu)及其功能材料　　《功能材料概論》期末小論文　　淺談仿生功能材料　　摘要：隨著人民生活質(zhì)量的進(jìn)一步改善和提高,人們的生活對(duì)各種科學(xué)技術(shù)的要求也不斷提高，而許多科技產(chǎn)品的發(fā)展都需要新型材料的支持，而新型功能材料正好能為科技提供發(fā)展基礎(chǔ)。什么是功能材料？功能材料具有優(yōu)良的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、力學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)功能，有特殊的物理、化學(xué)、生物學(xué)效應(yīng)，能完成功能相互轉(zhuǎn)化，主要用來(lái)制造各種功能元器件而被廣泛應(yīng)用于各類高科技領(lǐng)域的高新技術(shù)材料

2、。功能材料市場(chǎng)將很快轉(zhuǎn)化為充滿勃勃生機(jī)的現(xiàn)實(shí)市場(chǎng),從而創(chuàng)造出巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)。下面我想談?wù)劰δ懿牧系囊粋€(gè)分支-----仿生功能材料　　一、什么是仿生功能材料？　　仿生功能材料指模仿生物的各種特點(diǎn)或特性而開發(fā)的材料。自然界中存在的天然生物材料有著人工材料無(wú)可比擬的優(yōu)越性能。我們通過(guò)研究他們的特點(diǎn)特性，制造我們能使用的材料，例如研究螢火蟲發(fā)明人工冷光、研究電魚發(fā)明伏特電池；研究蒼耳屬植物發(fā)明尼龍搭扣、研究鯊魚發(fā)明特質(zhì)泳衣??目的-通過(guò)該培訓(xùn)員工可對(duì)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

3、這個(gè)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(chǎng)安保新項(xiàng)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(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃　　二、仿生功能材料的基本原理　　現(xiàn)實(shí)生活中我們接觸過(guò)許多動(dòng)物與植物，例如屹立幾百年而不倒的大樹；幾乎不發(fā)熱量的冷血昆蟲，而地球上所有生物都是由一些簡(jiǎn)單且廉價(jià)的無(wú)機(jī)和有機(jī)材料通過(guò)組裝而形成，他們僅僅利用極少的幾種元素，主要是碳、氫、氧、氮等組合而成，便能發(fā)揮出多種多樣的功能，這實(shí)在令人嘆服！在高分子化學(xué)世界里,我們已經(jīng)制造出了聚乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸脂、聚酰胺等人工材料,具有多種多樣的功能。但是,人類所創(chuàng)造的材料與自然界生物體的

4、構(gòu)成材料還有很大的不同，迄今為止，再高明的材料科學(xué)家也做不出具有高強(qiáng)度和高韌性的動(dòng)物牙釉質(zhì)；海洋中長(zhǎng)出的色彩斑斕、堅(jiān)固又不被海水腐蝕的貝殼。如果我們眼光投向生物體的材料構(gòu)造與形成過(guò)程，在充分的理解生物現(xiàn)象之后，用生物材料的觀點(diǎn)來(lái)思考人工材料,從生物功能的角度來(lái)設(shè)計(jì)與制作適合人類生活所需的材料?！　∪?、仿生功能材料的運(yùn)用舉例及原理　　1、自清潔玻璃目的-通過(guò)該培訓(xùn)員工可對(duì)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(gè)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(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)

5、技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃　　仿生機(jī)理：荷葉表面多尺度結(jié)構(gòu)和表皮生物臘的存在是引起荷葉表面“自清潔”的原因。荷葉表面由很多密集排列的直徑10～20μm左右“乳突”所組成，它們之間存在納米級(jí)空隙，而每一個(gè)微米級(jí)乳突上還存在很多直徑200nm左右的小乳突。形成微納米雙重結(jié)構(gòu)的乳突，使空氣填充其間。水在荷葉上，由于表面張力和乳突間空氣的阻力的作用，水的表面總是趨向于盡可能縮小成球狀，接觸角可達(dá)170度左右，幾乎完全不浸潤(rùn)。荷葉使水和塵埃在其表面的接觸面積比一般材料減少了90％多，水滴極易滾動(dòng)，在水滴滾動(dòng)的同時(shí)，就帶走了葉子上的塵埃和細(xì)菌，從而實(shí)現(xiàn)自清潔的功能。荷葉

6、擁有的這種特性被稱為超疏水性能。利用荷葉的特性制成的超疏水性自清潔玻璃：　　當(dāng)表面有微小突起的時(shí)候，有一些空氣會(huì)被“關(guān)到”水與固體表面之間，導(dǎo)致水珠大部分與空氣接觸，與固體直接接觸面積反而大大減小。由于水的表面張力作用使水滴在這種粗糙表面的形狀接近于球形，其接觸角可達(dá)150度以上，并且水珠可以很自由地在表面滾動(dòng)。即使表面上有了一些臟的東西，也會(huì)被滾動(dòng)的水珠帶走，由于水分子間的引力作用，水珠走過(guò)的地方不會(huì)在玻璃表面留下水痕，這樣表面就具有了“自清潔”的能力?！　∵@種自清潔玻璃冬季有很好的防結(jié)冰作用。　　自潔性能測(cè)試　　措施，也取得了積極的成果，但仍沒(méi)有從本質(zhì)

7、上解決陶瓷材料的脆性問(wèn)題。目的-通過(guò)該培訓(xùn)員工可對(duì)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(gè)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(chǎng)安保新項(xiàng)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(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃　　自然界中貝殼珍珠層的組成中雖然近95％是普通陶瓷CaCO3，但其綜合力學(xué)性能優(yōu)異，特別是斷裂韌性，比單相CaCO3陶瓷高2～3個(gè)數(shù)量級(jí)。這說(shuō)明貝殼珍珠層所具有的優(yōu)異力學(xué)性能與其獨(dú)特的生物結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。貝殼珍珠層是由文石、晶片形成增強(qiáng)相的層狀復(fù)合材料，占總質(zhì)量1％～5％的有機(jī)質(zhì)填充于無(wú)機(jī)相之間

8、。層與層間的有機(jī)質(zhì)具有三明治式夾心結(jié)鉤，外夾憎水的絲心蛋白質(zhì)和親水