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仿生学新突破:动态仿生材料SLUG引领未来制造革命

   时间:2025-01-27 04:07:03 来源:AIpatent科技资讯平台作者:AIpatent科技资讯平台编辑:快讯团队 发表评论无障碍通道

仿生学,这一融合了生物与工程智慧的学科,正引领着技术创新的新潮流。其核心在于模仿生物的功能与结构,或从中汲取灵感,为新技术的开发与制造开辟道路。这一术语源自英文“bio”(生物)与“mimetic”(模仿)的结合,预示着人类向自然界学习的无限可能。

仿生学的应用领域广泛,涵盖了表面功能、流体动力学、韧性及光学等多个方面。例如,蛾的复眼不仅具有独特的表面结构,还能在低光环境下有效反射光线,这一特性在光学领域具有潜在的应用价值。然而,将生物功能转化为实际技术并非易事,这一过程充满了挑战。

为了实现仿生学的实际应用,科研人员需要深入探究生物的功能与现象,并思考如何将其融入生产过程,以造福社会。这往往要求使用特殊材料或加工技术,从而导致成本上升,成为企业难以承受之重。耐用性也是考量技术成败的关键因素之一。因此,如何在保证性能的同时降低成本、提高耐用性,成为仿生学领域亟待解决的问题。

作为生物学与工程学的交叉学科,仿生学的发展离不开两个领域研究人员的紧密合作。工程学家与生物学家的携手并进,有助于从工程学角度深入解析生物体的特性,为仿生技术的创新提供有力支撑。在这一背景下,日本产综研等机构正积极投身于仿生材料的研发与应用,推动仿生学不断向前发展。

在产综研的最新研究中,一种模仿蛞蝓体表粘液机制的“自润滑性凝胶(SLUG)”备受瞩目。这种凝胶由硅树脂和硅油组成,能够在低温环境下渗出油分,有效防止液体或固体污垢的粘附。通过先进的卷对卷制造方法,产综研成功实现了大面积SLUG薄膜的生产,为其实际应用奠定了坚实基础。SLUG的动态生物仿生特性使其能够根据温度变化自动调节油分的渗出与回收,展现出前所未有的新材料潜力。

随着研究的深入,仿生学的未来充满无限可能。科研人员将继续探索更多生物体的独特功能与结构,致力于开发出更多具有创新性和实用性的仿生材料与技术。在这一过程中,跨学科合作与技术创新将成为推动仿生学发展的关键力量。

 
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