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高科技海洋产业取决于海洋环境用先进材料的研发与关键技术的突破。海洋矿化生物材料,鲸须长期承受水下循环载荷而不发生断裂失效,鲸齿终身承受猎物的撞击而不断裂脱落,二者优异的力学性能源于各自尚未阐明的多层级微纳结构,其结构-性能机理为设计并制备海洋环境用结构材料提供新的研发思路。本项目以鲸须和鲸齿为仿生原型,研究鲸须和鲸齿的成分及在微纳宏观多个尺度层级上其组成单元的结构特征,构建完整的结构模型,提取出关键结构特征,并阐明与整体力学强韧性的关联。基于此,结合有限元模拟及3D打印进行材料结构设计和性能验证,并进一步采用静电纺丝、树脂灌注等材料制备工艺,制备出仿鲸须和仿鲸齿的高强韧复合材料,探索仿生复合材料在海洋环境中的应用前景。
展品说明:实物