通过跨学科的合作与交流,我们能够突破传统思维的边界,开拓新的研究领域。

——院长致词

首页 > 科学研究 > 医药卫生

复制鸟类羽毛的结构

本站发布时间:2023-12-09 15:19:49

东方蓝鸟是一种特殊的鸟它羽毛的蓝色是独一无二的然而,这种颜色并不是基于颜料,而是基于特殊的外壳结构从化学显微镜上看,这些外壳是由直径只有几纳米的通道网络构成的通过分类,一个计量单位是百万分之一米蓝鸟的蓝色引起了前科技教授EricDufresne领导的软件与生命材料实验室的科技研究人员的注意他们决定在实验室里复制这些材料他们已经成功地采用了以下方法:他们开发了一种材料,显示出与蓝鸟羽毛相同的结构设计,同时由于其纳米网络,有条件地为实际应用提供了潜力

从自然界复制

作为启动材料的搜索器是一个可以重新设置和修改的许可证科学家们在60摄氏度的温度下,每天都会将这种细菌溶解在水中,使其保持健康这些油从油溶液中提取出

研究人员可以在化学显微镜下观察到,在这一过程中,其他气泡的内部结构发生了变化,并发现了与蓝鸟羽毛呈蓝色的气泡结构相似的气泡结构所形成的通道的厚度的主要差异——测量的ird’sfather大约为200纳米,而合成材料为800纳米

这两种形式的原理是相分离这一现象可以通过观察到,而不是通过观察到将两种液体混合在一起并不容易,而是通过用力摇晃来实现的在制动停止装置上,准备好的液体然而,也有可能通过加热和冷却的方式将它们混合在一起这说明了将搜索引擎的原理应用于混合气泡和溶解液中这导致形成了一个完整的微观通道网络

LeadauthorCarlaFerná;ndezRico:“我们可以控制和选择这样一种条件,即在准备过程中对通道进行改革。在两个阶段再次完全融合之前,我们已经成功地停止了程序。”这个频道-?类似的结构和鸟的羽毛结构非常相似

这种新方法的优点在于,新材料具有整体的弹性和可扩展性“原则上,你可以使用任何尺寸的橡胶塑料容器。然而,你也需要相应的小容器和烤箱,”Ferná说;ndezRico

这种材料处理方法的新颖之处在于在物理社区中产生了很多兴趣“我们有一个由两种成分组成的简单系统,但最终结构非常复杂,并受原料性质的控制,”Ferná说;ndezRico“我们已经接触了几个理论小组,他们提出使用物理模型作为标准来理解这一新过程的关键物理原理并预测其结果。”

更长的模式和改进的过滤

新材料提供了卓越的技术和可持续的应用电池是一个重要的应用领域电池中的离子通常在电极之间移动,穿过所有被称为电解质的设备其中一个主要的电池板随着时间的推移或故障的发生而失去了充电能力,这是因为离子与电解质发生了反应,这导致两个电极建立了物理接触并破坏了电池板液态电解质可以由具有两种互连通道结构的电解质代替,例如ETH研究人员所展示的,这将避免电极之间的物理接触,同时保持通过电池的物质传输

滤水器可用于治疗在这里,通过互连通道和大面积表面区域的良好运输特性是有利的表面与管腔的比例或在通道中的位置-?相似的结构这可以有效地去除水中的细菌或其他颗粒等污染物

开发可持续发展的研究方向

“然而,该产品还没有上市,”Ferná说;ndezRico“如果这些材料是廉价的,那么这些材料就相当便宜。这里需要一对昂贵的材料。”

Ferná;ndezRicowishe开发了一种可持续的未来研究方法:“许多天然聚合物,如纤维素或几丁质,具有与日常工作中使用的其他橡胶相似的结构。”然而,使用纤维素等天然材料比使用从石油中提取的硅橡胶(更)环保这里的博士后研究人员希望发现未来这种材料可以具有更多的功能,以开发其潜力


来源:

Materials provided by
ETH Zurich. Original written by Deborah Kyburz.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Carla Fernández-Rico, Sanjay Schreiber, Hamza Oudich, Charlotta Lorenz, Alba Sicher, Tianqi Sai, Viola Bauernfeind, Stefanie Heyden, Pietro Carrara, Laura De Lorenzis, Robert W. Style, Eric R. Dufresne.
    Elastic microphase separation produces robust bicontinuous materials. Nature Materials, 2023; DOI: 10.1038/s41563-023-01703-0

排行榜

备案号:京ICP备2023036195号-1

地址:北京市丰台区南三环西路16号2号楼

地址:山东省济南市历城区唐冶绿地汇中心36号楼

电话: 400-635-0567

备案号:京ICP备2023036195号-1

地址:北京市丰台区南三环西路16号2号楼

地址:山东省济南市历城区唐冶绿地汇中心36号楼

电话: 400-635-0567

备案号:京ICP备2023036195号-1

地址:北京市丰台区南三环西路16号2号楼

地址:山东省济南市历城区唐冶绿地汇中心36号楼

电话: 400-635-0567