仿生结构材料的设计与制备

仿生结构材料的设计与制备2019.04.25仿生背景仿生贝壳总结展望目录仿生木头12341仿生背景大自然的智慧荷叶：微米-纳米的分级复合结构超疏水自清洁蛛丝：高强度韧性好多功能水黾：腿部刚毛（3µm）螺旋纳米沟槽结构超疏水1仿生背景生物材料的结构与特征结合生物、机械和其他功能代表自然界最优设计方案结构：梯度结构分级结构层状结构螺旋结构多孔结构自组装结构……Ritchie,R.O.*etal.Nat.Mater.,2015,14,23-36骨骼竹子珍珠层1仿生背景Ritchie,R.O.*etal.Nat.Mater.,2015,14,23-36韧性值远超过它们的成分及其均匀混合物利用大量的外部增韧机制维持初期开裂天然复合材料2仿生贝壳方法：中尺度组装和矿化天然贝壳合成贝壳交替的有机层和文石片层（91％）Yu,S.H.*etal.Science,2016,354,107-1102仿生贝壳自下而上大规模宏量组装人造贝壳珍珠层Yu,S.H.*etal.Nat.Commun.,2017,8,287砖泥结构人造贝壳天然贝壳人造贝壳天然贝壳3仿生木头Hu,L.B.*etal.Nature,2018,554,224-228去除木质素和半纤维素100℃下机械热压天然木头：多孔结构高性能木头：致密结构3仿生木头Yu,S.H.*etal.Sci.Adv.,2018,4,eaat7223树脂基材料取向冷冻多孔结构、防火隔热人造木头天然木头4总结展望总结：天然材料的特殊结构值得学习仿生材料的制备手段多种多样纳米尺度的控制存在巨大挑战冷冻铸造Ritchie,R.O.*etal.Nat.Mater.,2015,14,23-36Yu,S.H.*etal.Natl.Sci.Rev.,2018,5,703-714刷涂诱导取向自组装4总结展望1.可持续发展Mohanty,A.K.*etal.Science,2018,362,536-5424总结展望2.实际应用仿生材料宏量制备增材制造等手段Ritchie,R.O.*etal.Nat.Mater.,2015,14,23-36敬请老师和各位同学批评指正！THANKS