昆虫体表复合浸润性与仿生设计

目　录

**部分　仿生学概述

第1章　仿生学的发展 2

1.1 仿生学的提出 2

1.2 仿生学发展历史 3

第2章　仿生学研究内容 12

2.1 形态仿生 12

2.2 结构仿生 14

2.3 色彩仿生 24

2.4 功能仿生 26

2.5 能量仿生 27

2.6 神经仿生 29

2.7 力学仿生 31

第3章　仿生学研究方法 34

3.1 仿生学基本原则 34

3.2 仿生学主要方法 39

第4章　仿生学经典案例 44

4.1 蝙蝠与探路仪 44

4.2 水母与风暴预测仪 44

4.3 长颈鹿与抗荷服 45

4.4 青蛙与电子蛙眼 46

4.5 鸽子与民航飞机 46

4.6 鱼鳔与潜水艇 46

4.7 龙虾眼睛与新型X线机 47

4.8 水熊与疫苗保存 47

4.9 斑马与迷彩服 48

4.10 壁虎与特种机器人 48

4.11 鲸鳍与节能技术 49

4.12 鲨鱼皮与快皮泳衣 49

4.13 鸟喙与新干线车头 50

4.14 蛇怪蜥蜴与两栖机器人 51

4.15 蜘蛛与蛛形机器人 51

4.16 牛蒡与魔术贴 52

4.17 发光水母与绿色标识 52

4.18 树蜂与太空锯 53

4.19 蜘蛛网与安全玻璃 53

4.20 箱鲀鱼与节能汽车 53

**部分参考文献 55

第二部分　表面仿生研究进展

第5章　浸润性研究进展 60

5.1 浸润性的定义 60

5.2 浸润性的研究意义 61

5.3 浸润性的理论基础 62

第6章　生物表面浸润性研究动态 69

6.1 植物表面的特殊浸润性研究 70

6.2 动物表面的特殊浸润性研究 74

第7章　表面仿生制备研究进展 80

7.1 仿生表面构建理论 80

7.2 仿生表面制备方法 82

第二部分参考文献 94

第三部分　昆虫体表特殊浸润性

第8章　昆虫体表多级结构 110

8.1 生物体表 110

8.2 昆虫体表 113

第9章　昆虫体表复合浸润性 119

9.1 疏水性 119

9.2 疏油性 120

9.3 各向异性 125

9.4 自清洁性 127

第10章　昆虫体表浸润机制 131

10.1 蝴蝶翅表面浸润机制 131

10.2 蝗虫翅表面浸润机制 139

10.3 其他昆虫体表浸润机制 142

第三部分参考文献 145

第四部分　昆虫体表仿生设计

第11章　昆虫体表仿生制备 152

11.1 超疏水金属膜 152

11.2 超疏水自清洁高分子膜 154

11.3 超疏水高黏附高分子膜 156

11.4 抑菌性高分子膜 158

11.5 抗凝血高分子膜 161

11.6 人工结构色表面 166

第12章　极端浸润性表面的应用 169

12.1 自清洁 169

12.2 防雾 170

12.3 抗霜防雪防冰 171

12.4 耐腐蚀 171

12.5 响应开关 172

12.6 油水分离 173

12.7 高负载力水上设备 174

12.8 微流体操控 174

12.9 生物医疗 175

12.10 其他应用 176

第13章　昆虫仿生研究热点 177

13.1 昆虫形貌的仿生 177

13.2 昆虫结构的仿生 178

13.3 昆虫功能的仿生 180

13.4 昆虫感觉器官的仿生 182

13.5 昆虫运动机制的仿生 183

13.6 昆虫其他特异能力的仿生 185

第四部分参考文献 186

第五部分　仿生学*新成果

第14章　人工智能 200

14.1 人工智能的兴起与发展 200

14.2 人工智能的应用领域 203

14.3 人工智能对人类社会的深刻影响 222

14.4 人工智能的发展方向 224

第15章　仿生材料 226

15.1 仿生智能材料 226

15.2 仿生医用材料 235

15.3 仿生隐形材料 238

第16章　生物计算 240

16.1 生物计算的定义 240

16.2 DNA存储 241

16.3 DNA计算 242

16.4 生物信息学 244

第17章　生物芯片 245

17.1 生物芯片的定义 245

17.2 生物芯片的原理 246

17.3 生物芯片的种类 247

17.4 生物芯片的相关技术 249

17.5 生物芯片的研究内容 250

17.6 生物芯片的优势 251

17.7 生物芯片的应用 252

第18章　分子仿生 256

18.1 分子仿生的定义 256

18.2 分子仿生的原理 256

18.3 分子仿生的应用 257

18.4 分子机器人 258

18.5 生物力能学与人工光合作用 260

第19章　展　望 262

第五部分参考文献 265

课题组的相关研究成果 275