【摘要】表面增强拉曼散射(SERS)技术以其独特的谱带窄、灵敏度高、抗光漂白、无水干扰以及可提供指纹图谱信息等优势,在生物医学、分子识别、痕量检测、材料研究等众多领域得到了越来越广泛的应用。制备出成本低廉、性能优良的SERS基底是推动SERS技术进一步发展,实现SERS技术广泛应用于实际分析和检测的关键之一。本论文致力于发展操作简便、可大规模生产的制备SERS基底的新方法；构建灵敏度高、重现性好、 […]

【摘要】自然界中的许多生物表面都具有超疏水特征，同时，其表面具有一些特殊性质，如自洁、防污、防结冰、润滑、减阻减摩、高黏附、耐腐蚀等特性，在建筑、纺织、航空、通讯等领域都具有十分广阔的应用及发展前景。而铝及其合金作为地壳中含量最多的金属元素，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业等领域有广泛的应用。受自然界启发，人们在金属基体上制备具有超疏水性的表面，而对于工业中广泛使用的铝合金，制备具有超 […]

【摘要】水泥辊压机磨辊表面形态设计及其耐磨性与破碎性研究在环境、能源、气候等问题备受关注的国际大背景下，节能降耗、发展低碳经济已成为当前全球性共识。水泥在我国快速工业化和城市化进程阶段，起着至关重要的作用，建设低碳环保的绿色中国对水泥行业的技术水平提出了更高的要求。水泥生产过程由矿石制成水泥要经过“矿石破碎—矿石粉磨—煅烧—熟料粉磨”等多道工序，每一道工序的粉磨工作都要由耐磨材料来完成。在实际生产 […]

【摘要】世界各国对能源的消耗导致浅层油气资源越来越少，人类将勘探目标瞄准了地球的深层资源。在复杂地层中有效地破碎硬岩是资源矿产勘探须解决的重要课题。吉林大学研制的仿生孕镶金刚石钻头的钻进效率较普通钻头至少提高30%，钻头寿命至少提高30%，功率消耗至少降低40%。然而，钻头底面产生的仿生非光滑结构对钻头热性能的影响尚不清楚，开展仿生孕镶金刚石钻头散热性能的研究，对深入研究仿生金刚石钻头的耐磨机理， […]

【摘要】生物支架不仅要求良好的生物相容性，三维贯通的孔隙结构，良好的材料/细胞界面，也要求具有合适的力学性能和电学性能。基于结构仿生和功能仿生的基本理念，本论文以三维多孔结构的钛基钛酸盐纳米线为基底，利用了氧化石墨烯的力学性能和表面可修饰性，以及氧化锌的压电性能，通过电化学方法，分别制备了力学仿生型支架材料和电学仿生型支架材料。通过表面形貌表征（SEM、TEM）、力学性能测试（FMA）、电学性能测 […]

【摘要】近年来，随着高速列车运行速度的提高，噪声问题已经成为制约高铁进一步发展的重要因素。受电弓作为高速列车的受流装置置于列车顶部，在高速状态下会产生强烈的空气动力性噪声。降低高速列车受电弓的气动噪声已成为相关企业及研究机构重点关注的课题。本文以受电弓重要组成部件——杆件为研究对象，以鸮翼前缘锯齿结构为仿生模本，探索了圆柱杆件和四棱柱杆件气动噪声的仿生控制方法与控制机理，并在高速列车受电弓上开展了 […]

【摘要】热作模具的失效形式有冲蚀、磨损、破裂、坍塌以及热疲劳，其中热疲劳是主要失效形式之一，极大制约着热作模具的使用寿命。因为热作模具的工作环境非常恶劣，模具表面承受着冷热循环交替过程产生的应力作用，当温度升高时会产生压应力和压应变，温度降低时产生拉应力和拉应变。我国的热作模具与国外还有很大的差距，最大差距就是模具的使用寿命。为了提高热作模具的使用寿命，本文通过探索生物体的止裂抗疲劳机制，提出了仿 […]

【摘要】基于生物翼型的小型水平轴风力机叶片仿生设计及试验研究随着世界性能源紧缺和环境危机，风能作为一种取之不尽用之不竭的可再生绿色能源，受到世界各国广泛重视。目前，风力机风能利用率约为35%左右，距贝茨理论提出的极限值59.3%仍有很大的可提高空间。风力机是风力发电的主要设备，而叶片又是风力机的关键部件，直接影响风力机的效率。叶片由一系列翼型按照特殊的序列旋转排列而成，翼型的气动性能及其排列方式对 […]

【摘要】生命体时刻与外界进行物质和能量的交换以维持自身的生存和生长，这种交换主要通过细胞膜上的离子通道完成。且离子通道在能量转换、信号传递、细胞分化及系统调控等方面具有重要作用。受其结构和功能的启发，得到的仿生的纳米孔道，具有机械性能强，化学稳定性好，且容易表面功能化修饰等优点，并且对其功能化后，用途广泛，功能多样，越来越受到研究者的青睐。本文对PET多孔膜进行了功能化修饰及响应性研究，并制备出了 […]

【摘要】模具工业是国民经济的基础产业，被称为“永不衰亡的工业”、“点铁成金”的行业，在汽车、电子、仪表、电动机、家用电器和通信等产品中，有大约2/3零部件都需要通过模具进行成型。因为模具生产具有高精度、低消耗、高一致性、高效率和高复杂程度等特点，所以国内的其他加工方法很难与之相比，使其受到了国内外的高度关注。众所周知，热作模具主要依靠其表面进行加工生产，据统计80%的热作模具失效是来自其表面，而热 […]