仿生

Abstract(#br)Patterned microstructures represent a potential approach for improving current wound closure strategies. Microstructures can be fabricated by multiple techniques including replica molding of soft polymer-based materials. However, polymeric microstructures often lack the required shear resistance with tissue needed for wound closure. In this work, scalable microstructures made from composites based on polydimethylsiloxane (PDMS) were explored to enhance the shear resistance with wet tissue.

文摘( # br )受撒哈拉银蚂蚁( SSant )在极端高温条件下保持凉爽的惊人能力的启发，我们通过模仿其微棒状毛发，开发出一种新型功能的仿古纺织品，以获得有效的太阳能热屏蔽功能。具体来说，合理合成了独特的六方氧化锌( ZnO )微棒( MRs )，并进一步用聚二甲基硅氧烷( PDMS )包复在涤纶织物上，实现了一种仿生太阳能热屏蔽仿古纺织品。在AM 1.5 G太阳模拟器照射1 h条件下，与对照样品相比，所制备织物的表面温度可降低10℃。测试结果表明，合成的涂层材料能够反映近90 %的太阳辐照度，从而导致温度的有效降低。此外，涂层处理后织物的导热性能和透光率也显著提高。综上所述，所提出的仿生涂层材料具有与SSant毛发相似的热屏蔽功能，可在开发太阳能热屏蔽纺织品方面具有潜在的应用前景。

Shark skin surfaces show non-smoothness characteristics due to the presence of a riblet structure. In this study, biomimetic shark skin was prepared by using the polydimethylsiloxane (PDMS)-embedded elastomeric stamping (PEES) method. Scanning electron microscopy (SEM) was used to examine the surface microstructure and fine structure of shark skin and biomimetic shark skin. To analyse the hydrophobic mechanism of the shark skin surface microstructure, the effect of biomimetic shark skin surface microstructure on surface wettability was evaluated by recording water contact angle.

Natural materials, such as bone, teeth, shells, and wood, exhibit outstanding properties despite being porous and made of weak constituents. Frequently, they represent a source of inspiration to design strong, tough, and lightweight materials. Although many techniques have been introduced to create such structures, a long-range order of the porosity as well as a precise control of the final architecture remain difficult to achieve. These limitations severely hinder the scale-up fabrication of layered structures aimed for larger applications.

骨是人体结构的重要组成部分，对人体健康起着至关重要的作用。一种能够模拟骨的结构和功能的微流控芯片将为骨相关的生物医学研究提供平台。生物活性陶瓷材料羟基磷灰石( HA )具有与骨矿化产物相似的结构和组成。在本研究中，我们使用HA作为微流控芯片组件，提供高度仿生的骨骼环境。采用陶瓷立体光刻( SLA )技术对不同微通道结构的HA基板进行印刷，最小沟槽宽度为50  μm。将带有微通道的HA基底用薄的聚二甲基硅氧烷( PDMS )层密封，制成HA- PDMS微流控芯片。细胞培养实验表明，与PDMS相比，HA更有利于人胎儿成骨细胞系( hFOB )的增殖和成骨分化。此外，在圣诞树状结构的HA- PDMS芯片上成功生成模型药物盐酸阿霉素( DOX )的浓度梯度，测定DOX的半数最大抑制浓度( IC50 )。本研究结果表明，HA- PDMS微流控芯片在高通量骨相关药物筛选和骨相关研究领域具有巨大潜力。

摘要\n骨是人体结构的重要组成部分，对人体健康起着至关重要的作用。一种能够模拟骨的结构和功能的微流控芯片将为骨相关的生物医学研究提供平台。生物活性陶瓷材料羟基磷灰石( HA )具有与骨矿化产物相似的结构和组成。本研究采用HA作为微流控芯片元件，提供高度仿生的骨环境。采用陶瓷立体光刻( SLA )技术对不同微通道结构的HA基板进行了印刷，最小沟槽宽度为50

摘要\n柔性电子传感器能够感知和响应机械刺激，是可穿戴电子的重要组成部分。本文介绍了利用天然荷叶和游离聚吡咯/银( PPy / Ag )杂化膜的仿生微结构来设计和制备多功能传感器。传感器由三明治结构组成，包括所设计的具有仿生微图案的聚二甲基硅氧烷( PDMS )薄膜表面和导电PPy / Ag薄膜( PDMS / PPy / Ag / PDMS )层间。研究发现，聚吡咯和银纳米粒子( PPy / AgNPs )在紫外光( UV )照射下聚集，在空气/水界面形成自支撑的PPy / Ag杂化薄膜。PPy / Ag薄膜具有良好的导电性，可用于制作压力、拉伸力和弯曲力传感器。基于微图案PDMS基底的传感器显示出良好的应变片系数(

本研究将光催化二氧化钛( TiO2 )纳米粒子引入到聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA )中，得到PMMA / TiO2纳米复合材料，随后通过聚二甲基硅氧烷( PDMS )转移复制形成鲨鱼皮结构。结果表明，与平板状PMMA / TiO2纳米复合材料相反，鲨鱼皮状PMMA / TiO2纳米复合材料由于其光催化、抗菌和结构性能的协同作用，阻止了长达2 周的生物膜的形成。本研究为抑制生物膜形成提供了一种切实可行的方法。

本文通过自制的粘接测试平台，获得了聚二甲基硅氧烷( PDMS ) /碳纤维复合材料在热真空环境下的粘接性能。Ladybird-仿生PDMS /碳纤维片层复合材料模仿了瓢虫setae的梯度刚度结构。考察了基料与固化剂质量比、环境压力、温度等因素对胶粘剂材料性能的影响。结果表明，当上层PDMS层的基底与固化剂质量比设置为30时，真空和常压下的法向平均黏着力分别可达到3.8   N   cm-2和5.4   N   cm-2，材料具有较好的表面适应性。由于负压的作用，常压下的正常粘附性一般优于真空下的粘附性。在大气环境和真空环境中，经过260多次循环试验，正常粘附力基本保持在初始值附近。高温降低了材料的粘结性能。结合热重分析( TGA )结果和材料柔顺性数据，给出了胶粘剂性能变化的原因。本工作介绍了一种提高粘接材料适应性的方法，为PDMS /碳纤维片层复合材料在空间等热真空环境中的应用提供了重要依据。

可感知和响应机械刺激的柔性电子传感器是可穿戴电子的重要组成部分。这里，我们利用天然荷叶的仿生微结构和自支撑聚吡咯/银( PPy / Ag )杂化薄膜来设计和制作多功能传感器。该传感器由三明治结构组成，包括具有仿生微图案的聚二甲基硅氧烷( PDMS )薄膜的表面和导电PPy / Ag薄膜( PDMS / PPy / Ag / PDMS )的层间，在紫外光( UV )照射下，聚吡咯和银纳米粒子( PPy / AgNPs )发生聚集，在空气/水界面形成自支撑的PPy / Ag杂化薄膜。PPy / Ag薄膜具有良好的导电性，可用于制作压力、拉伸力和弯曲力传感器。基于PDMS微图形衬底的传感器由于有效的接触面积，具有良好的应变测量因子( 18   ~   20应变≈21 )和压力灵敏度( 300   ~   400   Pa约0.58   kPa-1 )。在0 ~ 60 mA的电流检测范围内，传感器在监测手指压力、呼吸、声振和实时脉搏波等方面的应用引起了广泛关注。结果表明，基于PPy / Ag的高灵敏度传感器在可穿戴电子设备和人机设备中具有潜在的应用前景。