自然界纳米材料及荷叶效应.ppt

自然界的纳米材料及荷叶效应  纳米材料 我们生活在宏观的世界里,提到“纳米材料” 这个词,可能之前都会觉得熟悉但是也很陌生 。其实在我们的生活中,纳米材料随处可见并 且与我们的生活息息相关。更神奇的是,纳米 材料的灵感来源于我们伟大的大自然。多姿多 彩的大自然赋予了各种生物独特的结构和形态 ,也启发了人类从自然获得灵感,创造更加美 丽的生活。  、水面上自由行走的水黾 水黾属于水生半翅目类昆虫,水黾的种类不同,大 等大小的水黾重约30毫 的腿能排开300倍于其身体体积的水量,这就是这 昆虫非凡浮力的原因。 研究发现,在高倍显微镜下发现,水黾腿部上有数 的多层微米尺寸的 成螺旋状纳米结构 的构槽,吸附在构槽中的气泡形成气垫 润,宏观上表现出水黾 超疏 特性(超强的不沾水的特性)。正是这种超强的负 载能力使得水黾在水面上行动自如,即使在狂风暴 急速流动的水流中也不会沉没。  二、五彩斑斓的蝴蝶 蝴蝶翅膀上炫目的色彩来自一种微小的鳞片状物质 它们就像圣诞树上小小的彩灯,在光线 折 射出斑斓的色彩。蝴蝶翅膀上的颜色其实是一个身份 标志。不同颜色的翅膀,让形色万千的蝴蝶能在很远 的地方就识别出同伴,甚至辨出对方是雄是雌 通过电子显微镜的观察,希拉尔多博士发现粉蝶翅 膀的结构非常奇特;尽管不同种类的蝴蝶,鳞片的结 构不同,但彼此之间还是有共同特征。一般来说,蝴 蝶翅膀由两层仅有3至4微米厚的鳞片组成,上面一层 鳞片像微小的屋瓦一样交替,每个鳞片的构造也很复 杂。而下一层则比较光滑。蝴蝶翅膀这种井然有序的 安排形成了所谓的光子晶体,也就是纳米结构。通过 这种结构,蝴蝶翅膀能捕捉光线,仅让某种波长的光 线透过。这便决定了不同的颜色。  、会吐丝的蜘蛛 自然界中的蜘蛛丝直径有100 的纯天然纳米纤维。如果用蜘蛛丝制成和普通 钢丝绳一样粗细的绳索,那么它可以吊起上千 吨重的体,其强度可与钢索相媲美。除了用于 捕捉飞虫外,几乎所有的蜘蛛都还用蛛丝作为 指路线、安全绳、滑翔索。蜘蛛的腹部通常有 几种腺体,被称为吐丝器。各种腺体产生不同 类型蛛丝,腺体顶端有喷丝头,其上有数千只 小孔,喷出的液体一遇空气即凝结成黏性强、 张力大的蜘丝。蜘丝由丝纤朊蛋白质组成。通 常,一千根蜘丝合并后比人的头发丝还要细十 分之