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[四川手机报] 我国学者仿生“超强鱼鳞”研制“人体盔甲”新材料

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发表于 2018-10-15 16:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
看到这个标题,你的答案是什么?获得热量?不仅如此,我国科学家们还从鱼鳞上获得灵感,研制出一种又轻又坚韧的“盔甲”材料,甚至可以医用替代人坏掉的骨头。

>>鱼鳞里的科学秘密

亚马逊河中有一种巨骨舌鱼,它们能够抵御住食人鱼的锋利牙齿,秘诀就在于一身“龙鳞甲”。

美国加州大学伯克利分校就专门研究过这种鱼鳞的神奇奥秘:有特殊的螺旋胶合板微纳结构,能吸收外界能量并抵抗裂纹的扩张。是的,秘诀不在于硬,关键在特殊的结构以柔化刚。

然后,中国的科学家们就在此基础上,提出一种创新方法:把一种构成动物骨骼的物质,处理成纳米纤维为,结合高分子海藻酸钠,像刷墙一样“定向刷涂、有序排列”,再一层一层按照交错角“螺旋堆积”起来,高效成组装仿生复合材料。

实验表明,这样的新材料性能真不错:轻如塑料,却比人体中最坚硬的牙釉质还硬。常规嘎嘣脆的材料,受力形成的裂纹较直,但这种材料的裂纹会偏转、分支,更“吸能”从而更坚韧。

这种新材料可制作防护衣、头盔,甚至也可以作为人工骨骼,骨组织病变了就切了丢了,用新材料代替。

>>来自大自然的科技灵感

仿生学是科学的一种形式,大量新型技术的灵感都来自于大自然中的万物,包括你我生活的方方面面。

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1、前段时间刷屏的波士顿动力的网红Big Dog(大狗)机器人,拥有强劲动力和出色平衡感,能够负重在各种地形上行走和奔跑,其灵感来自于四足哺乳动物。畅想一下,这才是真正的越野座驾嘛。

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2、虽然人类飞行的理想是鸟类启蒙的,但飞行的昆虫们也不容忽视。哈佛大学就有一个项目,参考了蜜蜂飞行的原理,通过高频振动飞行,以求像蜜蜂那样,实现自主飞行及归巢操作,实现信息采集。

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3、美国一高校创建了一款新概念数码相机,其原理模仿了蜜蜂和蟑螂的眼部系统,集成了密密麻麻的微型透镜,每一个透镜都拥有光电二极管和半球设计,提供了180度视角和近场无限深度,非常惊人。

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4、高通曾经有一项引以为傲的显示技术,叫Mirasol,可以在阳光下阅读,显示色彩,其原理来自于蝴蝶的翅膀,模拟蝴蝶拍打翅膀时产生的鲜明色彩,以此实现高反射性。

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5、龙虾生活在阴暗的深海,所以进化出了松散的视线,能捕获非常强的光线,从而集中呈像。科学家借此研发出名为“LEXID”的新型X射线检测设备,可实现增强视觉和看穿固体的能力,目前已经获得美国国土安全部的投资。



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