仿生材料是指模仿生物的各種特點(diǎn)或特性而研制開發(fā)的人工合成材料。
受自然界中各種性能優(yōu)異的生物材料的啟發(fā),本課題組致力于仿生礦化、仿生皮膚、仿生黏附和肌肉仿生等領(lǐng)域的研究工作,試圖開發(fā)出足以媲美甚至超越生物材料性能的新材料。比如,我們模仿透明蝦殼的結(jié)構(gòu)組成(無定型碳酸鈣+幾丁質(zhì)+蛋白質(zhì)),利用聚丙烯酸交聯(lián)極小的無定型碳酸鈣納米粒子,制備出了一類新型的具有可塑性、可自修復(fù)性、可拉伸性的礦物水凝膠。該水凝膠干燥后形成連續(xù)透明的堅(jiān)硬塊體材料,而將之浸入水中,又可恢復(fù)至水凝膠的狀態(tài)。因其具有類似傳統(tǒng)塑料的可反復(fù)加工的性質(zhì),這一材料又被我們稱為“礦物塑料”(Mineral Plastics)。我們進(jìn)一步調(diào)節(jié)該礦物水凝膠的粘彈性,并利用其離子傳導(dǎo)特性,將此礦物水凝膠應(yīng)用于仿生離子皮膚的構(gòu)筑,獲得了可自修復(fù)并自適應(yīng)物體表面形狀的高靈敏人工皮膚