基于生物矿化的仿生合成技术及其应用

生物矿化是在生物体内形成无机矿物的过程.通过对生物矿化的研究,模仿生物矿化中无机物在有机物调制下的形成过程,仿生合成具有优良的物理和化学性能的功能新材料已成为无机材料化学研究的热点.介绍了常见的生物矿化材料,综述了生物矿化的基本原理及其模拟,以及基于生物矿化仿生合成技术的研究现状.     

仿生无机材料在石质文物保护中的应用

90年代,出现了一种模拟生物矿化中无机物在有机物调制下形成过程的合成技术-仿生合成.仿生无机材料是一种具有特殊化学和物理性能的新型材料,现已越来越广泛地应用于医学材料、纳米材料、薄膜材料和多孔材料等领域.由于仿生无机材料潜在广阔的应用空间,使得仿生合成无机材料技术成为材料化学研究的热点.本文介绍了仿生合成技术的基础理论和目前仿生无机材料的应用领域.分析了仿生无机材料在石质文物保护应用中的可行性及优越性,表明是一种很有潜力的新型保护材料.     

仿生合成制备磷灰石涂层的发展与改进

仿生合成是制备无机陶瓷涂层的新途径.首先介绍了仿生合成制备磷灰石涂层的机理及特点,然后结合当前仿生合成制备磷灰石涂层的研究现状,着重论述了仿生合成制备磷灰石涂层今后的发展趋势.     

仿生决策微型计算机的研究与应用

结合仿生决策微型计算机的设计研究与发展现状,分析其结构和运行特点,对决策过程中的原理以及检测估评方法进行了讨论,希望能在推广应用中起到较好的促进作用。     

工业设计中的仿生设计与应用

基于科学家对仿生学研究的成果,通过工业设计师有目的结合不同产品概念进行仿生设计,使产品具有自然生命的意义与美感,体现出自然与人类、设计与科学、设计与技术多元的设计融合与创新.阐述了仿生设计研究的对象主要是以自然生物的"功能"、"形态"、"结构"等应用于工业设计之中.     

仿生设计在汽车造型设计中应用的内容分析

以汽车造型设计中的形态仿生设计为启示,分析了汽车造型设计中的美学规律和汽车造型设计中的色彩仿生设计,论述了汽车造型设计中的功能仿生设计特点和汽车造型设计中的结构仿生设计特点,提出了仿生设计的基本方法,并通过具体案例,分析我国汽车造型设计领域里导入仿生设计这一设计手段的可行性和意义。     

露天石质文物表面SiO2仿生膜的制备

受天然草酸钙防护膜的启发,通过仿生技术,以十六烷基三甲基溴化铵为有机模板调控氟硅酸钠的水解沉积,在青石表面制备出SiO2防护膜.制备出的仿生膜具有优良的耐酸、耐污性能,憎水性有所增加,但仍保持青石亲水的性能.仿生膜的结构和形貌用红外光谱仪和扫描电子显微镜进行了表征.     

基于仿生的USB 加湿器外观设计与应用

结合市场调查,运用仿生设计方法设计了一款智能加湿器。该加湿器的外形是以章鱼为基础而创作的一个卡通章鱼形象,其嘴部即是喷气口,整体造型中古灵精怪的表情也给产品本身添加了趣味性。     

生物矿化在仿生材料领域的研究进展

生物矿化重要的特征之一是无机矿物在细胞分泌的有机基质调节下成核和生长,最终形成具有特殊组装方式和多级结构特点的生物矿化材料,如骨、牙和贝壳等。仿生合成是近年来受生物矿化原理启示而发展起来的一个崭新领域,其合成过程具有高效、有序及自动化等特点。仿生合成材料是具有特殊性能的新型材料,有着潜在的广阔应用前景。综述了近年来在仿骨、仿牙和仿贝壳珍珠层等仿生材料、晶体工程、涂层及在防治病理矿化疾病等方面的研究进展。     

仿生与生物启发膜的研究进展

仿生与生物启发的思想和策略在众多基础与工程科学领域取得了重要进展。研究者们通过借鉴和模仿自然界中生物材料多样的组成、精巧的结构、温和的形成过程以及强大的功能,设计制备了多种高性能膜材料,并将其应用于水处理、气体分离、有机小分子液体混合物分离等领域,显示出良好的应用前景。仿生和生物启发膜主要是以细胞膜、荷叶和贻贝等为仿生原型,以生物矿化、生物黏合和自组装等为工具,以绿色、高效、节能为目标,在资源、能源高效利用和可持续发展等方面会发挥越来越大的作用,并逐步发展成为膜和膜过程领域的重要分支。本文将对仿生和生物启发膜的研究进展进行简要总结,重点介绍抗污染膜、杂化膜和复合膜的制备与应用。     

大尺寸仿生微结构表面防污涂层制备及性能研究

鲨鱼、海豚等海洋生物的表皮结构具有防污功能,猪笼草的口缘区具有液膜单向传递特征,这些表面结构形貌可为船舶涂层的防污和减阻设计提供重要依据。根据鲨鱼皮表面肋条状结构、猪笼草口缘区单向沟槽和弧形结构,设计简化单向V型沟槽微结构形貌,并结合CFD模拟计算分析V型沟槽减阻性能,确定了仿生微结构的形貌及尺寸。利用皮秒激光刻蚀技术,在铝合金基材表面刻蚀微结构形貌模板,然后在未完全固化的防污涂层表面压印,通过对软/硬模板、固化时间、压印压强等工艺条件参数的考察及优化,制备出较大尺寸的仿生微结构表面涂层。使用三维形貌测试仪、接触角测试仪等表征仿生微结构涂层表面,并进行多海域实海浸泡性能实验。结果显示,该仿生涂层表面微沟槽间距为90.8 μm,深度为60.3 μm,其表面接触角为121.7°,微结构形貌均匀,具有良好的实海防污性能。     

银杏叶中黄酮的水提取及HPLC测定

本文运用水提法提取了银杏叶中的黄酮,提取物经酸水解后,用HPLC—UV法进行定量分析,测得黄酮用本法提取的产量为1.78%(W/W)。     

产品仿生设计中修辞运用探讨

从语言中明喻、隐喻、转喻等修辞相关理论入手,将修辞的认知和思维模式与产品仿生设计手法联系起来研究,运用实例进行分析和阐释,从而初窥了修辞在仿生产品设计中的妙处,为产品仿生设计提供了一种新的思维模式.     

现代包装仿生设计的时代需求研究

通过分析现代包装设计中所体现的绿色设计理念及反映的生态设计思想,阐述仿生设计在当代设计中的重要问题。以此为基础通过对仿生设计的可持续性设计观念的研究、区域文化的体现及个性消费的追求现象等3个方面,进一步分析仿生设计在现代包装设计的时代需求。进而表达出包装的仿生设计是演绎新时期包装设计的最佳方式之一。它与包装设计的发展趋势相适应——可持续发展的绿色设计、生态设计、人性化设计等观念,符合了新时代商品包装的需求。     

面向产品设计领域的色彩仿生特征提取探析

从产品设计程序出发,以自然生物色彩的特点为启示,总结出2种不同形式的仿生色彩设计流程。针对生物原型色彩特征的提取,归纳出4种设计原则,即:主体色优选,辅助色适当忽略:色彩面积配置仿生;整体色彩仿生与局部色彩仿生并用;色彩反馈功能仿生。通过这些设计原则的应用,将为产品色彩设计领域开拓更广阔的色域空间。     

叉车造型的视觉动力分析及其意象仿生设计研究

目的 为了提升叉车外观造型,增强市场竞争力,满足用户的感性意象需求,需要通过意象仿生设计提升叉车的情感内涵.方法 通过视觉动力分析,综合考虑理性与感性视觉意象进行设计.首先采用语义差分法获得叉车的目标意象,建立意象与叉车动力式样之间的关联,并利用层次分析法得到叉车关键造型部位的权重排序;其次利用生物特征作为意象感知介质,渲染目标意象氛围.结论 将可识别的生物特征匹配设备的关键造型部位,形成的备选方案可满足用户意象需求,评价筛选后得到最优方案.该意象仿生设计流程期望能够对相关工程车辆造型设计提供借鉴.     

基于仿生原理的几何构型及其功能性的研究进展

近年来,从生物形态出发的仿生学研究已得到广泛的关注。模拟生物表面形态、分析生物因其自身形态而具备的功能,并将其应用到工程领域中已成为研究热点之一。研究基于仿生学原理的生物体几何形貌及其所具备的功能,能够优化材料表面性能,延长服役寿命,拓宽应用范围,提高材料的应用价值。本文通过分析生物体因体表几何构型而具备的超疏水性、仿生减阻性、减摩耐磨性的原理及应用领域,探究仿生织构化图案实现不同功能的机理,明确其未来着力于仿生图案的制备及机理探索的发展方向,进而对材料表面进行处理,以期具备更优异的性能。     

基于设计形态学的军事仿生机器人研究现状与进展

目的 对设计形态学在军事仿生机器人设计领域的研究现状进行梳理、归纳和分析,为设计服务于国防建设和军事装备提供思路和参考。方法 首先从设计形态学的内涵出发,结合仿生设计理论,详细解读设计形态学,如何能够通过融合多学科知识,来辅助新型军事仿生机器人研制;其次,根据军事仿生机器人作战域的不同,从陆地、水下和空中（间）军事仿生机器人3个方面展开,论述了国内外设计形态学助力军事仿生机器人发展的现状,归纳并阐述了不同类型军事仿生机器人设计的特点;最后,总结并分析了设计形态学在军事仿生机器人设计领域进行应用的发展趋势,对设计形态学助力军事装备的研究方法及研究重点进行了展望。结论 设计形态学是一种强调系统的理论体系,是融合仿生学方法的生物激励模式下的设计形态创新,能够有效地支持军事仿生机器人领域的融合创新。随着人工智能技术的不断发展,设计形态学在军事仿生机器人领域的应用将逐步向人机共融智能设计方向演化。     

基于意象仿生的儿童遥控车造型设计及评价研究

目的 基于用户需求,结合意象仿生方法和模糊评价法,指导儿童遥控车的造型设计,实现造型创新。方法 以儿童遥控车为研究对象,从细化设计流程入手,合理选择被仿生物,建立被仿生物特征与产品造型元素的映射关系,以指导设计方案。并运用模糊综合评价法,对儿童遥控车的设计方案进行评估,构建评价模型,搜集感性意象词对,建立并计算评价矩阵,得出方案的综合评价值,并根据实验结果对方案进行改良和优化。结论 运用意象仿生对儿童遥控车的造型设计进行创新,并结合模糊综合评价法,对设计实例进行验证和修改,从而可以设计出符合用户感性需求的产品,提升产品造型形象,为儿童同类产品提供参考和依据。