仿生智能材料ppt课件
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第一章绪论1、基本概念仿生学概念:人类进化只有500万年的历史,而生命进化已经历了约35亿年。
人类很早就认识到生物具有许多超出人类自身的功能和特性。
对生物的结构、形态、功能和行为等进行研究,我们就会从自然中获得解决问题的智慧和灵感。
生物材料:通常有两个定义,一是有生命过程形成的材料,如结构蛋白(蚕丝等)和生物矿物(骨、牙、贝壳等),另一个是指生物医用材料(Biomedical materials),其定义随医用材料的发展不断发展,指用于取代、修复活组织的天然或人造材料。
仿生材料(Bio-inspired):受生物启发或者模拟生物的各种特性而开发的材料。
材料的仿生包括模仿天然生物材料的成分和结构特征的成分、结构仿生、模仿生物体中形成材料的过程和加工制备仿生、模仿生物体系统功能的功能仿生。
智能材料:具有感知环境(包括内环境和外环境)刺激,对之进行分析、处理、判断,并采取一定的措施进行适度响应的类似生物智能特征的材料。
2、智能材料的特征具体地说,智能材料具备下列智能特性:(1)具有感知功能,可探测并识别外界(或内部)的刺激强度,如应力、应变、热、光、电、磁、化学、辐射等;2)具有信息传输功能,以设定的优化方式选择和控制响应;(3)具有对环境变化作出响应及执行的功能;(4)反应灵敏、恰当;(5)外部刺激条件消除后能迅速回复智能材料必须具备感知、驱动和控制三个基本要素。
3、智能材料的构成智能材料一般由基体材料、敏感材料、驱动材料和信息处理器四部分构成。
它不是传统的单一均质材料,而是一种复杂的智能材料系统。
基体材料首选高分子材料,因为质量轻,耐腐蚀;其次也可选金属材料,以轻质有色合金为主。
敏感材料担负传感的任务,其主要作用是感知环境的变化(温度、湿度、压力、pH值等)。
常用的敏感材料有形状记忆材料、压电材料、光纤材料、磁致伸缩材料、电致变色、液晶材料等。
在一定条件下,驱动材料可产生较大的应变和应力,所以它担负响应和控制的任务。
专题-仿生智能纳米界面材料课件 (一)专题-仿生智能纳米界面材料课件近年来,随着纳米技术和生物技术的迅猛发展,仿生智能纳米界面材料的研究备受关注。
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其中,《仿生智能纳米界面材料课程》是一个较为重要的课程。
本课程旨在介绍仿生智能纳米界面材料的基本概念、原理和应用,在课程的学习过程中,学生将会学习到有关生物材料、仿生智能材料、纳米材料和界面工程等方面的知识,掌握仿生智能纳米界面材料的制备和应用方法。
本课程的课件主要包括以下几个部分:一、概述本部分主要介绍了本课程的课程大纲,课程目标和教学方法。
二、生物材料这一部分主要介绍了生物材料的基础知识、特点、分类以及在仿生智能纳米界面材料中的应用。
三、仿生智能材料本部分主要介绍了仿生智能材料的特点、分类、原理、制备方法及应用。
四、纳米材料这一部分主要介绍了纳米材料的基础知识、特点、制备方法及其在仿生智能纳米界面材料中的应用。
五、界面工程本部分主要介绍了界面工程的基础知识、特点、分类以及在仿生智能纳米界面材料中的应用。
六、案例分析本部分通过案例分析,使学生更好地了解仿生智能纳米界面材料的应用和发展趋势。
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