检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：武煦中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

拥有卓越攀爬能力的壁虎,能适应大多数的环境变化。虽然壁虎的黏附机理已被广泛研究,但是在较低的温度,特别是0℃以下,对其黏附机理的研究并不充分。本文首先在-10到40℃这个较宽的温度范围内,精确测量了纳米级单根壁虎铲状触须和微米... 详细信息

拥有卓越攀爬能力的壁虎,能适应大多数的环境变化。虽然壁虎的黏附机理已被广泛研究,但是在较低的温度,特别是0℃以下,对其黏附机理的研究并不充分。本文首先在-10到40℃这个较宽的温度范围内,精确测量了纳米级单根壁虎铲状触须和微米级刚毛在多种表面上的黏附力。发现与室温相比,体系温度为-10℃时,单根触须在云母基底上的黏附力增强约100%。单根刚毛的黏附力和摩擦力也表现出类似的温度响应趋势。我们认为温度诱导的可调黏附过程中氢键发挥了关键作用。然后模仿壁虎的黏附结构,制备了微阵列纤维表面,并在不同的温度环境进行了黏附测试。结果表明人造表面具有相似的温度响应性质,可以通过改变温度实现仿生表面自清洁程度的调控。然而人造表面抗疲劳性能较差,这一常见缺陷在测试中显露出来。最后通过梯度掺杂Fe3O4纳米粉末,改进了仿生表面的耐久性。这项研究揭示了壁虎在低温下的黏附机制,并为新一代智能轮胎、攀爬机器人和生物医学设备的设计提供了新思路,有助于某些设备在极端环境下的稳定运行。

关键词：壁虎黏附自清洁仿生表面梯度掺杂

来源：评论

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犬舌仿生表面液膜流动及蒸发传热性能研究

犬舌仿生表面液膜流动及蒸发传热性能研究

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作者：康芷铭吉林大学

学位级别：硕士

液膜蒸发传热是近些年发展起来的一种高效传热技术，它具有小流量、小温差、传热传质系数高、结构简单且动力消耗小等独特优点，其在传统工业领域及高新技术领域中的强化传热方面受到了突出关注。本文针对液膜蒸发传热的特点，开展了... 详细信息

液膜蒸发传热是近些年发展起来的一种高效传热技术，它具有小流量、小温差、传热传质系数高、结构简单且动力消耗小等独特优点，其在传统工业领域及高新技术领域中的强化传热方面受到了突出关注。本文针对液膜蒸发传热的特点，开展了犬舌舌背的微结构表面的仿生研究。在获取形貌及其参数尺寸的基础上，提出了一种新型仿生微尺度结构表面。应用数值模拟与试验研究相结合的方法，研究了液膜在仿生表面上的流动行为以及蒸发传热性能。首先，应用激光扫描共聚焦显微镜以及正立式显微镜对犬舌表面微结构特征进行了观察与测量，从而对生物表面的特征信息进行了提取和优化，并以此为依据建立仿生表面的物理模型，根据所建立的物理模型加工出了仿生表面试验样件。其次，应用数值模拟，将其与光滑表面的流动进行对比，分析了仿生微结构单元体对液膜流动的影响。在相同时间内，液膜在仿生表面上流动整体距离略小于光滑表面，其原因为仿生微结构单元体的存在阻碍了液膜的流动，使得在流动方向上流过仿生微结构单元体的液膜要比流过光滑表面的液膜速度慢。液膜在仿生表面上流动时，在液膜下游会形成规律的强烈扰动，同时，由于液膜对仿生微结构单元体的迎流面的冲击，使得液膜产生反方向的波纹扰动，并随着时间变化，这种波纹扰动向上游逐渐铺展。由于仿生微结构单元体前后错位且相互搭接的排列方式，使得液膜在前排微结构单元体上形成的扰动在未消退前与后一排微结构错位接触，这种反复的对液膜底层边界层的扰动，在微结构后方形成涡流，促进了液膜的传热传质效果。再次，应用数值模拟分析了液膜在仿生表面的蒸发传热性能，对比了不同表面结构及不同单元体排布方式的表面对表面传热性能的影响，初步揭示了液膜在仿生表面蒸发传热的机理。由于仿生微结构单元体的存在，不仅增大了传热面积，也对液膜的流动产生了明显的扰动，强化了传热，并且随着时间的变化，这种促进作用越来越明显。同时，随着水蒸气的增加，气液产生的对流也在一定程度上促进了传热。最后，开展了液膜在仿生表面和光滑表面的蒸发传热试验，测量了仿生表面和光滑表面的液膜侧蒸发传热系数，通过对两种表面液膜侧蒸发传热系数的对比，分析了温度、流量和表面结构对液膜蒸发传热的影响。结果表明，在相同流量和温度下，仿生表面的液膜蒸发传热系数比光滑表面的液膜蒸发传热系数最多增加17.3%。

关键词：仿生表面液膜流动液膜蒸发传热性能

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仿生表面增强拉曼散射(SERS)芯片的设计及在爆炸物痕量分析中的应用

仿生表面增强拉曼散射(SERS)芯片的设计及在爆炸物痕量分析中的应...

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作者：何璇

表面增强拉曼光谱技术（SERS）是一种新型的痕量分析技术,它可以将吸附在材料表面的分子拉曼信号放大约10～60倍,在探测器的应用和单分子检测方面有着巨大的发展潜力。SERS基底材料的性能直接决定着对痕量物质的探测能力,而三维大尺度... 详细信息

表面增强拉曼光谱技术（SERS）是一种新型的痕量分析技术,它可以将吸附在材料表面的分子拉曼信号放大约10～60倍,在探测器的应用和单分子检测方面有着巨大的发展潜力。SERS基底材料的性能直接决定着对痕量物质的探测能力,而三维大尺度有序阵列结构的SERS基底,通常具有更好的灵敏性、稳定性及可重复性,成为目前SERS基底开发的热点。利用仿生理念来构筑具有多级有序结构的仿生材料近年来受到人们的广泛关注,而具有三维有序图案化结构的仿生材料的可控制备一直是人们面临

关键词：仿生材料基底材料有机小分子爆炸物拉曼散射拉曼光谱痕量分析仿生表面

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仿生表面湿空气冷凝析水实验

仿生表面湿空气冷凝析水实验

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2007年传热传质学学术会议

作者：姜泽毅张欣茹杨怡菲柳翠翠张欣欣北京科技大学机械工程学院北京100083

基于Namib沙漠甲虫Stenocara可利用其特殊背部表面收集空气中水分的现象,制作了类似甲虫背部的仿生表面,进行了仿生表面与其它四种对比表面上湿空气冷凝析水实验。实验中,采用显微CCD动态观察了各表面上冷凝析水过程宏微观演变,分析探... 详细信息

基于Namib沙漠甲虫Stenocara可利用其特殊背部表面收集空气中水分的现象,制作了类似甲虫背部的仿生表面,进行了仿生表面与其它四种对比表面上湿空气冷凝析水实验。实验中,采用显微CCD动态观察了各表面上冷凝析水过程宏微观演变,分析探讨了各现象物理机制,定量测量了各不同表面的凝集水量,发现仿生表面集水量多于其它四种对比表面。

关键词：湿空气冷凝析水表面收集仿生表面凝集水量物理机制

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仿生表面电渗脱附技术

仿生表面电渗脱附技术

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该新型仿生表面电渗脱附技术克服克服了现有工作部件表面电渗脱附方法存在的不足，其特点在于将正负电极布置在同一工作部件表面上，正负电极板即为工作部件表面，正电极板为多个单元体固定分布在负电极板的表面上，正电极板和负电极板... 详细信息

标准号: 0500561021

该新型仿生表面电渗脱附技术克服克服了现有工作部件表面电渗脱附方法存在的不足，其特点在于将正负电极布置在同一工作部件表面上，正负电极板即为工作部件表面，正电极板为多个单元体固定分布在负电极板的表面上，正电极板和负电极板之间由绝缘体隔开，在固定的正负电极板面积比条件下，正电极板可分散分布在负电极板上。正电极板可以为凸胞形状，正负电极板面积比在0.01～0.2之间；正电极板和负电极板也可以为条形状，正负电极板面积比在0.2～1之间

关键词：仿生表面电渗脱附金属表面处理

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水烛叶表面的浸润性研究及其仿生表面的制备

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哈尔滨师范大学自然科学学报 2019年第3期35卷 83-88页

作者：秦现代安伟伟苏润洲东北林业大学

研究了水烛叶及其仿生表面的形貌和浸润性.通过接触角测量仪(OCA)测得水烛叶的静态接触角为111.5°±2°,其聚二甲基硅氧烷(PDMS)仿生表面的接触角为148.8°±2°.通过扫描电子显微镜(SEM)对样品的表面微观形... 详细信息

研究了水烛叶及其仿生表面的形貌和浸润性.通过接触角测量仪(OCA)测得水烛叶的静态接触角为111.5°±2°,其聚二甲基硅氧烷(PDMS)仿生表面的接触角为148.8°±2°.通过扫描电子显微镜(SEM)对样品的表面微观形貌进行表征,发现水烛叶表面的主要由亚毫米级周期性沟槽,微米级点阵乳突和纳米级鳞屑状蜡质层组成.此外,通过Cassie模型分析了水烛表面的浸润性机理,水烛叶表面复杂的微观结构和蜡质层的结合使其表面具有较好的疏水性.利用PDMS复制了水烛叶表面的微结构,由SEM测试结果可知PDMS仿生表面达到了很好的复制效果,从亚毫米级到微米级范围的复杂分层结构得到很好的再现,然而纳米结构在固化过程中因为植物表面蜡质层的熔化导致无法被复制.水烛叶和PDMS仿生表面之间的浸润性差异源自于叶片表面上蜡质化学性质不稳定以及微观结构的差异.但是同平滑的PDMS相比,复杂的分层结构明显改善了其浸润性.该研究可为大面积制备疏水材料表面的仿生设计和构造提供参考.

关键词：水烛浸润性 PDMS 仿生表面

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高速列车受电弓变截面弓杆及车体仿生表面声学特性仿真研究

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铁路节能环保与安全卫生 2023年第3期13卷 19-24页

作者：柳润东潘永琛何财松李晏良刘兰华中国铁道科学研究院集团有限公司节能环保劳卫研究所北京100081

高速列车气动噪声主要由结构诱导涡旋及结构表面的流体压力梯度变化形成,针对这2种噪声产生机制,结合DES分离涡模拟方法及Lighthill声比拟理论,计算了受电弓变截面弓杆及仿生表面织构2种气动降噪方式的声学特性,计算结果表明:通过本体... 详细信息

高速列车气动噪声主要由结构诱导涡旋及结构表面的流体压力梯度变化形成,针对这2种噪声产生机制,结合DES分离涡模拟方法及Lighthill声比拟理论,计算了受电弓变截面弓杆及仿生表面织构2种气动降噪方式的声学特性,计算结果表明:通过本体结构及表面优化均可有效降低高速列车气动噪声;弓杆截面型式的改变会影响周边压力场的分布特性,进而改变结构自身表面声功率特性,实现降噪的效果;仿生表面织构通过在结构阵列面上形成二次涡群来降低结构表面气动噪声;倒角式横杆、椭圆形臂杆及菱形凹坑表面声学特性优于其他结构型式。

关键词：高速列车气动噪声变截面弓杆仿生表面数值模拟

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多学科交叉“仿生表面”研究性课程教学探索

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教育教学论坛 2021年第4期 94-97页

作者：何志伟夏丽娜孔哲杭州电子科技大学材料与环境工程学院浙江杭州310018 杭州电子科技大学图书馆浙江杭州310018

仿生材料是材料科学的重要分支之一,涉及材料、化学、物理、力学、机械等学科研究领域。“仿生表面”课程知识点符合多学科交叉的特点,开展多学科交叉研究性课程既是当今知识融合的需要,也是培养材料学科复合型人才的需要。文章从研究... 详细信息

仿生材料是材料科学的重要分支之一,涉及材料、化学、物理、力学、机械等学科研究领域。“仿生表面”课程知识点符合多学科交叉的特点,开展多学科交叉研究性课程既是当今知识融合的需要,也是培养材料学科复合型人才的需要。文章从研究性课程教学中存在的问题、教材和课件、教学方式、考核模式四方面进行探讨,并结合实际教学中获得的反馈进行总结。多学科交叉研究性课程对激发学生发散性思维,培养学生独立自主思考能力,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力具有一定的积极意义。

关键词：多学科交叉仿生表面研究性课程复合型人才

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基于银杏叶模板的聚合物仿生表面制备与浸润性研究

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学园 2015年第20期8卷 118-120页

作者：程鹤楠李崇安伟伟东北林业大学理学院

利用亲水聚合物PMMA作为制备仿生表面的材料,以植物银杏叶为模板,原位复制表面微结构。研究了银杏叶和PMMA仿生表面的浸润性,研究结果表明PMMA可以原位复制得到银杏叶表面微结构,两者接触角区别不大。同时,在PMMA仿生表面溅射金膜,随着... 详细信息

利用亲水聚合物PMMA作为制备仿生表面的材料,以植物银杏叶为模板,原位复制表面微结构。研究了银杏叶和PMMA仿生表面的浸润性,研究结果表明PMMA可以原位复制得到银杏叶表面微结构,两者接触角区别不大。同时,在PMMA仿生表面溅射金膜,随着溅射时间的增加接触角发生改变,当溅射时间为45min时,仿生表面浸润性由亲水性转变为疏水性。

关键词：聚合物银杏叶仿生表面浸润性

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基于钛合金的超疏水仿生表面制造技术研究

基于钛合金的超疏水仿生表面制造技术研究

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TFC'15全国薄膜技术学术研讨会

作者：马国佳北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室

本文针对钛合金在航空和医疗领域的超疏水表面需求,基于材料表面能和表面形貌两个影响因素,采用等离子体反应气相沉积和飞秒激光技术分别对低表面能薄膜(F-DLC及Cu膜)和方柱形微结构在钛合金上进行了制备,通过XPS、XRD分析了薄膜的化学... 详细信息

本文针对钛合金在航空和医疗领域的超疏水表面需求,基于材料表面能和表面形貌两个影响因素,采用等离子体反应气相沉积和飞秒激光技术分别对低表面能薄膜(F-DLC及Cu膜)和方柱形微结构在钛合金上进行了制备,通过XPS、XRD分析了薄膜的化学成分和结构,采用SEM和AFM对样品的表面形貌进行了表征,采用滴定角法对样品的疏水性能进行了评估,同时也对薄膜材料的力学性能进行了检测,获得了最佳工艺和设计,并采用最佳工艺和设计在钛合金上制备了仿生超疏水表面,检测结果表明,采用低表面能薄膜与微结构复合的方法,可以获得超疏水性能优异的钛合金表面,其中带有F-DLC薄膜的方柱形微结构水接触角可以达到165°,滚动角可达到5°,带有Cu薄膜的方柱形微结构水接触角可以达到156°,滚动角可达到8°。

关键词：超疏水仿生表面飞秒激光低表面能薄膜

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