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時(shí)間 : 2024-11-28
我們生活在地球,地球有很多種生物,在我們社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中,人們發(fā)展有些時(shí)候可以模仿生物制造出具有很好性能的產(chǎn)品,從而有了仿生學(xué),生物在不斷的進(jìn)化,所以在現(xiàn)在的生物中,每一個(gè)生物都具有獨(dú)一無(wú)二的特性,人們已經(jīng)通過(guò)模仿產(chǎn)生了很多以前沒(méi)有的東西,而且相信在未來(lái)會(huì)越來(lái)越多。仿生建材就是其中一種,下面簡(jiǎn)單介紹一下仿生建材。
仿生建材的功能介紹
以蜘蛛絲及其仿生材料為例,好萊塢電影《蜘蛛俠》中,蜘蛛俠依靠蜘蛛絲飛檐走壁的形象深入人心。實(shí)際上,蜘蛛絲力學(xué)功能極其優(yōu)異。蜘蛛絲具有極好的機(jī)械強(qiáng)度,其強(qiáng)度遠(yuǎn)高于蠶絲、滌綸等,與人造纖維相比,蜘蛛絲還具有高彈性和高韌性,是人們已知的世界上性能最為優(yōu)良的纖維。
有科學(xué)家通過(guò)將蜘蛛絲蛋白質(zhì)生產(chǎn)的基因一直到上揚(yáng)的乳腺細(xì)胞中,從山羊的乳液中提取類似蜘蛛絲的可溶性蛋白,研制出模仿蜘蛛吐絲的最新技術(shù),開(kāi)發(fā)出新一代的動(dòng)物纖維,被譽(yù)為生物鋼材。采用蛛絲纖維制作的布料,其強(qiáng)度是防彈衣的十幾倍。像這樣為了獲得生物具備的的某種特定功能進(jìn)行的仿生材料的研制即為功能仿生。
仿生建材的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么
自然界中的生物往往具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)某些功能,通過(guò)結(jié)構(gòu)相似來(lái)實(shí)現(xiàn)功能相近。天然復(fù)合結(jié)構(gòu)材料的優(yōu)異性能往往遠(yuǎn)超單一結(jié)構(gòu)材料,其中貝殼的珍珠層由片狀文石交錯(cuò)排列成層,文石之間由有機(jī)質(zhì)填充,這種結(jié)構(gòu)可以使斷裂過(guò)程中的應(yīng)力不斷偏轉(zhuǎn)使得裂紋路徑增加,阻力相應(yīng)增加,提高了斷裂所需要做的功,因而具有極高的強(qiáng)度。
人們根據(jù)這一交錯(cuò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),用SiC作單晶片,用石墨作基,燒結(jié)成類似貝殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料,經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得,其斷裂功提高了2個(gè)數(shù)量級(jí)。根據(jù)這一結(jié)構(gòu)制作出的芳倫纖維增強(qiáng)樹(shù)脂,其斷裂功比單相提高了80倍。
與此類似,蜂巢的六棱柱蜂房結(jié)構(gòu)具有節(jié)省材料、容量大、強(qiáng)度高的特點(diǎn),在航天飛機(jī)、人造衛(wèi)星、電腦機(jī)箱設(shè)計(jì)上均有相應(yīng)的應(yīng)用。
經(jīng)過(guò)以上內(nèi)容的簡(jiǎn)單介紹,大家對(duì)仿生建材應(yīng)該有了更加詳細(xì)的了解。相信隨著科技的不斷進(jìn)步,仿生建材也會(huì)不斷的進(jìn)行更新,滿足人們不同場(chǎng)合的使用需求。現(xiàn)在市場(chǎng)上有很多種仿生建材,所以在選購(gòu)時(shí)應(yīng)該根據(jù)自己的實(shí)際情況以及喜愛(ài)進(jìn)行選擇。仿生建材在生活使用中不僅方便,而且具有質(zhì)地輕,加工簡(jiǎn)單的特點(diǎn),相信它的使用會(huì)越來(lái)越普遍。希望以上內(nèi)容對(duì)大家有所幫助。
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