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【科技日报】鸟类羽毛抗撕裂和超耐久原因揭晓

时间:2021-05-19 03:06 来源:未知   点击:

  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  鸟类飞翔要依靠羽毛。柔软轻盈的羽毛在鸟类的身上很是经久耐用。近日,中国科学家发现了羽毛的一种新型结构,揭示了羽毛抗撕裂能力强和超耐久性的秘密。相关论文刊登在近期出版的《美国科学院院刊》上。

  鸟类的羽毛与蝙蝠和蝴蝶的膜状翅膀不同,具有更强的自我修复能力和抗撕裂能力。自1665年英国博物学家罗伯特·胡克利用显微镜观察并画出羽毛的草图以来,羽毛的结构和性能便引起了人们的广泛关注。然而,目前人类对羽毛结构的认识仍停滞在“钩子—滑槽”模型上,这个模型忽略了羽毛本身的更微观结构,没有解释出羽毛为什么具有抗撕裂能力和超耐久性。

  近日,中科院理化技术所仿生材料与界面科学实验室研究团队,利用X-射线显微镜和显微操作系统对羽毛的精细三维结构及其功能进行了观察,发现了羽毛的羽枝间的一种新型机械互锁体系:由钩子、滑道和滑道端部的背刺组成的级联滑锁系统。他们阐明了级联滑锁结构的工作原理:级联背刺阻碍钩子滑离,增大分离力;同时背刺的特殊结构保证钩子能够滑离,而不受损坏。这揭示了羽毛抗撕裂能力和超耐久性的秘密。

  据论文第一作者张飞龙介绍,这种级联滑锁结构不仅保证了羽枝间较强的粘附力,同时保护了羽枝在分离过程中不受到损坏。测试表明,羽毛具有很好的拉伸性能,经过1000次的分开/修复实验,羽枝间的粘附力仍能达到初始值的80%以上。

  文章通讯作者王树涛认为,这种级联滑锁结构促成了鸟类羽毛的抗撕裂能力和超耐久性能。“这种结构为新型柔性织物和电子器件的设计制备提供了新的思路。”

  鸟类飞翔要依靠羽毛。柔软轻盈的羽毛在鸟类的身上很是经久耐用。近日,中国科学家发现了羽毛的一种新型结构,揭示了羽毛抗撕裂能力强和超耐久性的秘密。相关论文刊登在近期出版的《美国科学院院刊》上。

  鸟类的羽毛与蝙蝠和蝴蝶的膜状翅膀不同,具有更强的自我修复能力和抗撕裂能力。自1665年英国博物学家罗伯特·胡克利用显微镜观察并画出羽毛的草图以来,羽毛的结构和性能便引起了人们的广泛关注。然而,目前人类对羽毛结构的认识仍停滞在“钩子—滑槽”模型上,这个模型忽略了羽毛本身的更微观结构,没有解释出羽毛为什么具有抗撕裂能力和超耐久性。

  近日,中科院理化技术所仿生材料与界面科学实验室研究团队,利用X-射线显微镜和显微操作系统对羽毛的精细三维结构及其功能进行了观察,发现了羽毛的羽枝间的一种新型机械互锁体系:由钩子、滑道和滑道端部的背刺组成的级联滑锁系统。他们阐明了级联滑锁结构的工作原理:级联背刺阻碍钩子滑离,增大分离力;同时背刺的特殊结构保证钩子能够滑离,而不受损坏。这揭示了羽毛抗撕裂能力和超耐久性的秘密。

  据论文第一作者张飞龙介绍,这种级联滑锁结构不仅保证了羽枝间较强的粘附力,同时保护了羽枝在分离过程中不受到损坏。测试表明,羽毛具有很好的拉伸性能,经过1000次的分开/修复实验,羽枝间的粘附力仍能达到初始值的80%以上。

  文章通讯作者王树涛认为,这种级联滑锁结构促成了鸟类羽毛的抗撕裂能力和超耐久性能。“这种结构为新型柔性织物和电子器件的设计制备提供了新的思路。”

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