智能材料及涂层-探索动物王国

2017-06-08 09:25:00 720

大自然创造了一些完美的浑然天成的产物,仿生学把这些现象作为原型,并加以实现。


飞机的外壳, 汽车的外漆及洗发露的瓶子之间有什么联系? 来自大自然的恩赐!当然这不是指洗发水是从树上长出来的,也不是指鸟儿鲜艳的羽毛是画上去的。- 但是大自然为人类提供了一种特定科学分支:仿生学。 一种最广为人知的仿生学案例就是荷花效应。 从煎锅到汽车, 服装到雨伞 - 不计其数的产品具有让灰尘及水汇聚成水珠从旁滑落的性能。在汽车、服装和雨伞领域,有无数的产品能使灰尘和水形成水滴自动滑落。


参照的原型其实就是荷花,其表面具备类似的性能。工业领域从90年代就开始在所有材料中运用人造的模型并不断对其进行改善。比如,在北加州的杜克大学研究室中,灰尘并不会自动形成水滴从表面滑落。 当接触到水时, 颗粒自然滑下达到自身清洁的效果。


毒箭蛙模型

亚利桑那州立大学应用了一种更明确的类似的尝试。

毒箭蛙图片

皮肤上拥有很多腺体的毒箭蛙在这里被作为研究模型。其中一些腺体用以湿润皮肤,另外的分泌毒素抵御外敌。研究员在运用这种理论保持飞机无冰。


雨水很容易的被外表层弹开。 在高湿度及低温的环境下,水会凝结成霜或冰。 这种情况由吸收抗冻剂并释放到表层的第二层来处理。这是一种很有前景的也能运用到汽车领域的发明。


从自然到工业

聚合极致科技有限公司,应用科学大学兰茨胡特轻质建筑群及IVAM微网等群体努力将材料研究成果引入工业生产。合作成员如企业,研究机构,及服务供应商都在展会中展示他们的研究成果,尤其重视轻量建筑材料及生产制造科技领域。


自然表面研究并不是只对商业有价值。 我们的日常生活中能够找到各种纳米科技及仿生科技的运用案例。 比如洗发水瓶。 不管你怎么挤压、摇晃,瓶子中剩余的最后一点洗发水对消费者来说都是很差的体验, 但是对环境有害。 将来有一天, 运用特殊表面技术,洗发水瓶里的液体能自动流空。


倒出最后一滴


哥伦布俄亥俄州立大学的研究人员与一名洗发水生产商已经签约,计划开发一种用以倒出残留液体的方法:显微镜下微小的纳米粒子在内部表面形成一个不允许流体粘附的结构。 所以荷花效应在结构内部也依然有效

只要用到了智能材料,就能把复杂的科技变得更简单并因此变得更可靠更便于维护:利益显而易见, 前景巨大。来自商业和经济的专家集结起来,为有前景的产品和应用奠定基础。为新的技术和研究展望未来。


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