应用仿生学和生物力学

生物仿生生物灵感和创新的材料和系统的设计工具


出版日期
2017年12月29日
状态
发表
提交截止日期
2017年8月11日

导致编辑器

1材料科学与工程研究中心、美国圣芭芭拉分校

2美国加州大学圣芭芭拉

3美国斯坦福大学,斯坦福大学


生物仿生生物灵感和创新的材料和系统的设计工具

描述

在自然界发现的生物系统工程系统的研究和设计灵感和现代技术。例如,一些种类的壁虎有独特的能力迅速坚持光滑垂直的表面,而无需使用液体或表面张力。仿生壁虎胶机制影响了工程师设计和建造胶平台旨在实现健壮和高效缩放倒表面粘附攀爬与极端的地貌。同样,沙堡蠕虫使用一个独特的复杂的团聚体一起胶砂颗粒在海底,而海洋贻贝粘附是不太特定的机会当然比典型的蛋白质粘附中的交互。附着力等海洋生物的值得注意的是由于其克服水分的能力,它能够实现强大的和可靠的粘附在水中,大多数制造粘合剂都缺乏。自然开发了惊人的变化,有时,而是巧妙的润滑策略控制和调节力量的交互,摩擦,和穿在剪切的接口,例如,赋予的superlubricity和穿保护属性之间的复杂协同各种蛋白质、多糖、脂类动物关节关节之间的滑液是相当惊人的。

这个特殊问题的目的是发布高质量的研究论文和评论文章解决仿生技术最新进展将有助于可调系统的发展应用防护涂料、自组装系统,润滑,摩擦,磨损保护,和药物输送。将特别重视小说的概念和策略工程师智能材料。文章应该提供基本见解合成bioinspired材料分子架构功能的关系,以及开始开发设计原则bioinspired湿粘合剂、润滑剂、防破坏材料,和团聚体。

原始的贡献尚未发表或不被其他期刊或同行评议会议目前正在审查。

潜在的主题包括但不限于以下:

  • stimuli-responsive,智能材料(如自适应和自修复)和药物运载工具
  • 生物接口:生物胶体和生物分子和仿生材料
  • 壁虎模仿粘附和摩擦和分层结构
  • 海洋贻贝粘附和团聚体受生物学的启发
  • 生物自组装
  • 生物力学包括运动、运动和流体
  • 组织性能关系的建模
  • 模拟bioinspired材料长度尺度
  • 化学和合成生物学、结构生物学和生物物理学
  • 概念和策略来制造bioinspired材料
  • bioinspired设备的应用和性能(例如,生物材料、光学材料、传感器、执行器、能源材料收集、转换和存储)
  • 生物材料力学
应用仿生学和生物力学
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