材料专业课件 第八章 生物表界面.pptVIP

壁虎胶带 (Gecko Tape) 棕子 棕叶表面条纹结构 * * 第八章 生物表界面 ※ 生物世界为了适应复杂的自然环境，表面形成了一套复杂的、多样的、完善的系统. 1）生物运动系统既可以使摩擦最小化，而在另一个极 端又可以使摩擦最大化； 2）对外界信息具有高灵敏感知性能 3）对能量的利用具有高效性 啄木鸟的脑壳有最紧密组织的抗震骨骼；蜘蛛丝有五倍钢铁的硬度与延展性；蜂鸟飞行600哩旅程耗費不到十分之一盎司的能量；蝙蝠的回音定位使用促進了雷达开发改进； 莲花效应有绝佳的抗污性 和疏水性 1) 生物表面与光学特性 A 伪装（拟态） B 警戒色 C 对光的调控 2）生物表面与粘附特性 A 自清洁效应 B 超级润湿性能 C 摩擦减阻 3）微结构控制传感与传动 4）生物软体材料(soft materials)的超级功能 生物表面与界面感兴趣的相关内容： 1) 生物表面与光学特性 A 伪装（拟态）；B 警戒色；C 对光的调控 A 伪装 Camouflage B 毒蛙警戒色 Aposematic color 图1 图2 科学家发现蝴蝶翅膀是天然 发光二极管 图3 非洲燕尾蝶翅膀上鳞状物的 光学显微图象 C 对光的调控 Figure 1. Morphology and structure of the original butterfly wing scales (Peleides Morpho). (a) A photo of the butterfly. (b) A low magnification SEM image of a single butterfly wing scale on silicon substrate showing the stripe structure. (c) An optical microscope image of the butterfly wing scales from the blue area. (d) The chematic of a “unit cell” on the lamellae that responsible for the scattered colorful light. (e) A SEM image taken on the scale surface showing the structure of the lamella薄片. The inset is a higher resolution SEM image showing the periodic nanostructures on a lamella. 毛丽金龟数码照片及其鞘翅表面微结构图 (A) 数码照片；（B）、（C）和(D)不同放大倍数的SEM 丽金龟鞘翅紫外-可见光-红外反射图谱 图5 荷叶 ? ——雨中荷花 宋·杜衍 ——玉井亭观荷 宋·杨万里 图4 美洲蜥蜴（cabrite）在水上奔跑 Spider senses 3. 生物表面与传感、传动等功能特性. 图一 Fig. Airflow stimuli and prey capture behavior. Left: Sequence of video frames showing the spider’s reaction to the airflow produced by a fly flying on a leash (modified from Brittinger 1998). Middle: Spectra of the airflow signal behind a tethered flying fly at increasing distance from the fly (modified from Barth and H?ller, 1999). Above right: Characteristic spectrum of airflow measured above the spider sitting on its dwelling plant after sundown Arthropod mechanosensory hair sensilla感觉器 实拍变色龙用长舌捕捉蟋蟀 5月17日，在澳大利亚墨尔本博物馆，一只变色龙正用舌头捕捉蟋蟀。变色龙为一种“善变”的树栖爬行动物，它能够随着周围环境的变化改变自己的身体颜色以隐藏自己，是自然界中的伪装高手。变色龙用长舌捕食时动作极快，每次只需1/25秒 8.1生物的表面摩擦和粘附系统