生物材料中的仿生材料与生物智能材料
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生物材料中的仿生材料与生物智能材料
生物材料是指能够在生命体内被操作或处理,可用作生物医药、生物诊断、生物工程、生物传感和生物成像等领域的原材料。
生
物材料是生物科学、材料科学和医学领域的交叉学科,涉及到生
物多样性、结构与性能的关系、材料的制备过程以及在生命体内
的应用等方面。
其中,仿生材料和生物智能材料是生物材料中的
两个重要领域。
一、仿生材料
仿生材料是指能够模仿或仿照自然界中已有的生物材料或生物
系统的一类材料。
仿生材料在结构、功能、材料特性等方面都与
自然界中生物体内已有的材料非常相似,但是在高血压、血液循环、关节炎等疾病治疗上的应用,对于人体具有重要的现实意义。
1.1 智能仿生材料
智能仿生材料是以仿生学为基础,借鉴自然界设计令人惊叹的
材料,通过多态性、反应性、记忆性等特性,赋予材料在不同环
境中做出智能响应的能力。
智能仿生材料有望应用于生物机械器
械、导管、植入材料等领域,从而改进人们的医疗设备和治疗方法。
智能仿生材料的材料种类多样,有形状与形态可逆变的木材、自修复的材料、适应性材料等等。
1.2 生物仿生材料
生物仿生材料是指仿造、改变或修复自然材料结构、形状、材
质等方面的研究。
其目的在于构建与自然材料相似的材料,利用
自然材料的优点,使新材料在实用性、可持续性、性能上得到提升,还可以延长其应用寿命。
生物仿生材料是医学和牙科学研究
领域中广泛使用的方法,应用于人工器官、牙齿假体、修复材料
等类别。
二、生物智能材料
生物智能材料是指加上自动化控制的智能功能,以增加对环境
信息的敏感性、自适应性和自行治愈能力。
生物智能材料是仿生
材料、智能材料和纳米材料的集成,其特点是不仅仿生,还具备
智能响应、自主作用、工作能力等功能。
2.1 吉林森林二龙山植物智能材料研究
吉林森林二龙山自然保护区内发现了生长在深海水下的海葵。
在这个研究中,科学家们通过仿生仿制海葵的棘策动机构结构,制造出了可以实现自主工作的智能材料。
这种智能材料可以在受到刺激时自主收缩,并恢复原本的形态。
因此,这种材料有很多应用在生物工程、机械制造等领域。
2.2 植物草甸英国植物智能材料研究
植物草甸在自然界中有强烈的自适应能力。
科学家们分离出其中的植物生物分接明胶,制成了一种新型的智能材料。
这种材料的特点是结构简单,功能强大,可以在电场和磁场的刺激下做出不同的自主响应,可以应用于纳米机械制造、智能感应、智能存储等领域。
三、结语
仿生材料和生物智能材料是未来生物医学和生物检测领域的主要发展方向。
随着新技术的不断涌现和人们对生物材料研究的深
入,这些材料将会成为改善人类生活质量的重要手段。
在未来,希望能有越来越多具备仿生特征和智能功能的生物材料应用于医疗、环境、能源等领域。