例如骨骼表现出高强度和韧性就是由于其7个层次结构中的多种机制[3-6],而蜘蛛丝的高抗拉强度和大延展性则归因于其复杂的层次结构[7-8],这使其在对力学性能敏感领域的运用具有天然的优势,力学性能优化的仿生结构应运而生。
除了上文提到的几种仿生结构,自然界中还有许多其他的仿生微结构,例如:在轻量化和光学等领域有着广泛的应用的蝶翅结构;具有出色强度和能量吸收能力的墨鱼骨多孔微结构;根据竹壁微结构设计出含有类筛管的梯度竹子仿生微结构;具有更优异的韧性的仿鞘翅...
对此,未来展望有以下几点:1) 对自然界生物的结构、功能、行为以及相互作用的学习和模仿,必将是将生物学原理、传感器技术、人工智能和驱动装置技术综合应用的交叉技术应用;2) 根据市场需求和创造欲望将推动智能仿生结构的进一步发展;3) 根据科学技术创新的新工艺、新方法、新产品、新体系的成果进行优化、再创造和创新智...
外部巨型支撑结构相当于竹子的外壁纤维,支撑长度可根据公式2算出。内部结构的伸臂桁架就相当于竹节,桁架间距在中部最大,在上下两头最小。同时,构件的壁厚就相当于竹壁壁厚,可根据公式4推出。 可见,在SOM的这个设计中,对于竹子的借鉴并不是只停留在概念上,或只把仿生作为一个噱头。而是对整体形态及构件壁厚均...
简言之,仿生学就是模仿生物的科学。确切地说,仿生学是研究生物系统的结构、特质、功能、能量转换、信息控制等各种优异的特征,并把它们应用到技术系统,改善已有的技术工程设备,并创造出新的工艺过程、建筑构型、自动化装置等技术系统的综合性科学。从生物学的角度来说,仿生学属于“应用生物学”的一个分支;从...
研究人员表示,作为一种新兴的结构材料,这种纯天然仿生结构材料的强度和模量均比大多数塑料高出 2-5 倍,比塑料更安全、可靠,从而使其在高温或可变温度下能够替代塑料,成为可持续、轻便、高性能的塑料替代品。此外,根据不同云母材料,研究人员可以制造颜色各异的全天然仿生结构材料,由于其易加工的特性,该材料...
结构仿生的例子 结构仿生的例子 以结构仿生为题,我将列举10个例子,并按照要求进行描述。1. 蜘蛛网纤维的仿生设计 蜘蛛网纤维的结构具有高强度和高韧性的特点,科学家们利用这一特性进行仿生设计,开发出一种新型的高强度纤维。这种仿生纤维可以应用于建筑、航空航天等领域,提供更可靠的材料。2. 鸟类翅膀的仿生设计...
该研究提出了一种集成仿生策略,并在此策略的基础上设计了具有高效缓冲性能的仿生结构复合材料。柔性材料是一种具有S型蜘蛛网结构的多孔材料的复合材料,采用模塑法制备。这种复合材料结合了墨鱼骨的S形结构、蜘蛛网的结构和柚子皮的多孔结构。 它具有非常高效的缓冲性能。在相同的冲击速度下,与已有报道的6种缓冲性能优...