仿生材料
仿生材料
又叫水瓜，寒瓜 , 夏瓜，因在汉代从西 域引入，故称“西瓜”。西瓜味道甘甜 多汁，清爽解渴，是盛夏的佳果，既能 祛暑热烦渴，因此有“天然的白虎汤” 之称。西瓜除不含脂肪和胆固醇外，几 乎含有人体所需的各种营养成分，是一 种富有营养,纯净，食用安全的食品。
仿生材料最新研究领域
光子晶体材料：是一类特殊 的晶体，其原理很像半导体， 有一个光子的能力。蛋白石 就是其中的典型，它的组成 仅仅是宏观透明的二氧化硅， 其立方密堆积结构的周期性 使其具有了光子能带结构丽的色彩 。（这种材料的研发
仿生材料
仿生材料
仿生材料定义：仿生材料指模仿生物的各种特点或特性而开发 的材料。仿生材料学是仿生学的一个重要分支，是化学、材料 学、生物学、物理学等学科的交叉。受生物启发或者模仿生物 的各种特性而开发的材料称仿生材料，仿生材料在21世纪将为 人类做出更大的贡献。 自然界中的物质和天然生物材料，如贝壳，骨骼等经过上 亿年进化的产物，具有适应环境与功能需求的最佳结构，表现 出传统人工合成材料无法比拟的优异强韧性，功能适应性以及 愈合能力。在生物医疗领域，仿照天然生物材料制备出具有生 物功能，甚至是生物活性的材料成为生物材料科学极为活跃的 前沿研究领域。
仿生高超强韧材料：贝壳的成 分主要是碳酸钙和少量的壳基 质构成，这些物质是由外套膜 上皮细胞分泌形成的。贝壳的 结构一般可分为 3 层：最外一层 为角质层，很薄，透明，有光 泽，由壳基质构成，不受酸碱 的侵蚀，可保护贝壳。中间一 层为壳层，又称棱柱层，占贝 壳的大部分，由极细的棱柱状 的方解石（CaCO3, 三方晶系） 构成。最内一层为壳底 , 即珍珠 质层，富光泽，由小平板状的 结构单元累积而成、成层排列， 组成成分是多角片型的文石结 晶体（CaCO3, 斜方晶系）。
仿生材料
例子
• 举几个简单的例子 海鳗的发电器瞬间可以发出800 伏的电压 足以电 举几个简单的例子:海鳗的发电器瞬间可以发出 伏的电压,足以电 海鳗的发电器瞬间可以发出 死一头大象,但是它的发电器不是金属等导电器材 但是它的发电器不是金属等导电器材,而是蛋白质的分子 死一头大象 但是它的发电器不是金属等导电器材 而是蛋白质的分子 集合体;深海里有一种软体动物 其身体无疑也是由细胞材料所构成,但 深海里有一种软体动物,其身体无疑也是由细胞材料所构成 集合体 深海里有一种软体动物 其身体无疑也是由细胞材料所构成 但 是却可承受很高的海水压力而自由地生存着。这些例子说明,许多生 是却可承受很高的海水压力而自由地生存着。这些例子说明 许多生 物体的某些构成材料是我们完全不知道的,这些材料大多数是在常温 物体的某些构成材料是我们完全不知道的 这些材料大多数是在常温 常压的条件下形成,并能发挥出特有的性能 并能发挥出特有的性能。 常压的条件下形成 并能发挥出特有的性能。当人们对这些生物现象 有了充分的理解之后,把它们应用于材料科学技术方面 把它们应用于材料科学技术方面,就形成了仿生 有了充分的理解之后 把它们应用于材料科学技术方面 就形成了仿生 材料学。因此,仿生材料学的研究内容就是以阐明生物体的材料构造 材料学。因此 仿生材料学的研究内容就是以阐明生物体的材料构造 与形成过程为目标,用生物材料的观点来思考人工材料 用生物材料的观点来思考人工材料,从生物功能的 与形成过程为目标 用生物材料的观点来思考人工材料 从生物功能的 角度来考虑材料的设计与制作。 角度来考虑材料的设计与制作。但是迄今为止该学科未开拓的领域和 未解决的问题非常之多,可以认为仿生材料学的学科体系还没有完全 未解决的问题非常之多 可以认为仿生材料学的学科体系还没有完全 形成。 形成。进行仿生材料的开发与研究必须要学习和了解许多相关的专门 知识,例如 高分子化学、蛋白质工程科学、遗传学、 例如,高分子化学 知识 例如 高分子化学、蛋白质工程科学、遗传学、生物学以及与其 关联的技术等等。 关联的技术等等。
仿生材料：模仿大自然
仿生材料：模仿大自然仿生材料是一种受到大自然启发而设计制造的材料，它模仿生物体的结构、功能和性能，具有优异的特性和广泛的应用前景。
大自然是最伟大的设计师，亿万年的进化造就了各种生物体的复杂结构和功能，这些优秀的设计激发了人类对仿生材料的探索和研究。
通过模仿大自然，科学家们开发出了许多具有前瞻性和创新性的材料，为人类社会的发展带来了巨大的推动力。
一、仿生材料的定义和特点仿生材料是指受到生物体结构、功能和性能启发而设计制造的材料。
它具有以下几个特点：1. 模仿生物体：仿生材料通过模仿生物体的结构和功能，实现类似生物体的性能和效果。
2. 多样性：仿生材料可以模仿各种生物体，如植物、动物、微生物等，具有多样性和广泛性。
3. 创新性：仿生材料的设计和制造需要创新思维和技术手段，具有前瞻性和创新性。
4. 应用广泛：仿生材料在医学、工程、材料科学等领域有着广泛的应用前景。
二、仿生材料的研究领域1. 医学领域：仿生材料在医学领域有着重要的应用，如仿生人工关节、仿生心脏瓣膜等，为医疗技术的发展提供了重要支持。
2. 工程领域：仿生材料在工程领域有着广泛的应用，如仿生结构材料、仿生润滑材料等，提高了工程设备的性能和效率。
3. 材料科学领域：仿生材料在材料科学领域有着重要的研究价值，如仿生纳米材料、仿生智能材料等，为材料科学的发展带来了新的思路和方法。
三、仿生材料的成功案例1. 莲花效应：仿生材料模仿莲花叶片表面微纳结构，设计制造出具有自清洁功能的材料，应用于建筑玻璃、汽车涂层等领域。
2. 鲨鱼皮纹理：仿生材料模仿鲨鱼皮纹理设计制造出减阻纹理材料，应用于飞机表面、船体涂层等领域，降低了流体阻力。
3. 蜻蜓翅膀结构：仿生材料模仿蜻蜓翅膀结构设计制造出具有抗菌、抗污染功能的材料，应用于医疗器械、环境保护等领域。
四、仿生材料的未来发展1. 多功能性：未来的仿生材料将具有更多的功能性，如自修复、自感知、自适应等，为人类社会带来更多的便利和创新。
仿生材料的研究与发展
仿生材料的研究与发展随着科技的快速发展，仿生学的研究越来越吸引人们的关注。
仿生学是基于生物学的原理和结构，将其应用到未来的工业和技术中。
仿生材料作为未来发展的一个重要方向，正在受到越来越多的关注。
这篇文章将为您介绍仿生材料的研究与发展，以及未来的应用前景。
1. 仿生材料的定义和种类仿生材料是一种能够模拟生物体结构和功能的材料。
它是由生物材料和非生物材料组成的材料。
仿生材料可以帮助我们更好地理解生物体的结构和功能，也能够为未来的科技和工业带来许多新的机会。
仿生材料种类繁多，常见的有：仿生纳米材料、仿生智能材料、仿生能源材料、仿生高分子材料等。
每种仿生材料都有不同的应用领域和功能。
2. 仿生材料在减轻环境压力上的作用随着人类活动的不断增加，人类对环境的压力也在加大。
如何减轻环境压力，成为了人类面临的一个重要的问题。
而仿生材料因为能够模拟和应用生物体的结构和功能，就成为了减轻环境压力的一个重要手段。
例如，仿生智能材料可以模拟蚂蚁群体的智能行为，实现能源的高效管理和优化。
而仿生高分子材料可以模拟植物的叶子，实现高效的光合作用。
这些仿生材料的应用，能够在环境保护方面发挥积极的作用。
3. 仿生材料在医疗领域的应用仿生材料在医疗领域也有着广泛的应用。
例如，仿生高分子材料可以模拟人体组织，用于人体的修复和再生。
仿生智能材料可以模拟神经系统，用于治疗神经系统疾病。
这些仿生材料的应用，能够为医疗领域的技术和治疗带来极大的便利。
另外，仿生材料还可以用于制造仿生器官和仿生蛋白等，这些仿生产品可以替代失去功能的器官和组织，为人体健康带来很大的帮助。
4. 仿生材料在工业生产中的应用仿生材料在工业生产中也有着广泛的应用。
例如，仿生纳米材料可以模拟自然界中的微生物和生物，用于制造高效的纳米材料，提高工业生产的效率和成品率。
仿生高分子材料可以模拟蛋白质和胶体，用于制造高质量的高分子产品。
这些仿生材料的应用，能够为工业生产带来巨大的效益。
仿生材料
• 仿生材料是指模仿生物的各 种特点或特性而研制开发的 材料。通常把仿照生命系统 的运行模式和生物材料的结 构规律而设计制造的人工材 料称为仿生材料。
• 自然界中的动植物经过45亿年的物竞天择 的优化，其结构和功能已经到达了近乎完 美的程度。自然界是人类各种科学技术原 理及发明的源泉。 • • • • 鸟类飞行——飞机 昆虫单复眼——复眼照相机 蝙蝠回声定位4内视镜
• 手触摸含羞草的叶片,它就会像动物那样收缩。在这 一种启发下,日本奥林巴斯公司的植田康弘研制了一 种可以伸到小肠里的内视镜,他在内视镜的筒状部分 使用了一种与含羞草叶片表面结构相似的弹性膜材料, 它在肠道流体的压力下,会沿着轴向自动伸长或弯曲, 从而使内视镜的筒状部分与肠道保持同一形状。
No2.人造骨
• 卵是鸟类和爬虫类生 育在体外的动物的最 大细胞。它的壳,是石 灰质构成的,内部有卵 白和卵黄，卵壳的形 成过程与牙齿和骨头 的发育过程相同,被称 之为钙化过程,与无机 和有机的界面化学相 关，人们通过卵壳制 造人造骨。
No3.竹纤维仿生材料
从竹子的断面来看,一种 称之为纤维束的组织密 布在竹子的表皮,竹子的 内部却很稀少,这样的结 构形成了一种高强度的 复合材料（竹纤维仿生 材料）。
原物 乌龟壳 青蛙眼睛
做一做
仿生材料 电子蛙眼 潜艇
蛛丝
海豚 白蚁
降落伞绳索
干胶炮弹 薄壳建筑
No1.薄膜材料
在陆地上生活的动物有 肺,能够分离空气中的氧 气,水里的鱼有鳃,能够 分离溶解在水中的氧气, 供给身体使用。人们仿 造这种特性,制作了薄膜 材料,用于制造高浓度氧 气、分离超纯水等,以达 到节省能源以及高分离 率的目的 。
仿生材料研究与应用
仿生材料研究与应用随着人们对科学技术的重视，仿生材料作为一种新型材料近年来逐渐受到关注。
但对于大多数人来说，仿生材料还是一种比较陌生的概念。
那么，什么是仿生材料？它有哪些特点？又有哪些领域可以应用呢？1. 什么是仿生材料仿生材料指的是将生物体的结构、功能和行为模仿到人工材料中的过程。
在仿生材料中，生物骨架、细胞结构以及体液等方面的内容都可以被模拟出来。
这种材料具有很好的适应性和自我修复的效果，并且能够提高材料的强度和稳定性。
此外，仿生材料还可以模拟生物体的智能响应和适应能力，使得材料在不同环境下都可以自主调节，具有极高的实用性。
2. 仿生材料的特点（1）适应性强。
由于仿生材料是基于生物体的结构和功能进行模拟生产的，因此具有与生物体相似的适应性和适应能力。
（2）自我修复效果好。
仿生材料具有很好的自我修复效果，能够自主进行维护和修补，使其在使用过程中能够更加稳定和耐用。
（3）智能响应。
仿生材料可以模拟生物体的智能响应和适应能力，让人工材料在不同环境下可以自主调节，具有更高的实用性。
（4）提高材料的强度和稳定性。
仿生材料的生物骨架、细胞结构等方面都是经过精心设计和模拟得来的，能够提升材料的强度和稳定性。
3. 仿生材料的应用领域（1）医疗领域。
仿生材料在医疗领域中有着十分广泛的应用，包括人工关节、血管支架、医用材料等等。
通过仿生材料，可以更好地解决一些难以治愈的疾病和病症，提高治疗效果和患者的生活质量。
（2）环保领域。
仿生材料的应用还可以帮助人们解决一些环境污染问题。
例如，利用仿生材料制作生物氧化燃料电池，可以将生活垃圾、废水等废弃物直接转化为电能，不仅可以减少环境污染，还能提供新型的清洁能源。
（3）航空航天领域。
仿生材料在航空航天领域中的应用也非常广泛，可以用于制作飞机、卫星、宇航服等等。
由于它具有良好的适应性和智能响应，因此在极端的环境下也能够保持着极高的稳定性和可靠性。
4. 仿生材料的前景可以预见，在未来的科技领域中，仿生材料将会成为一种越来越重要的材料。
仿生材料模仿大自然
仿生材料模仿大自然仿生学是一门研究生物学原理并将其应用于工程技术领域的学科，旨在从自然界中汲取灵感，创造出具有生物特性的人造材料。
仿生材料作为仿生学的重要应用之一，通过模仿大自然中生物体的结构、功能和特性，设计制造出具有类似特征的人造材料，以实现更高效、更环保、更智能的工程应用。
本文将探讨仿生材料如何模仿大自然，并在各个领域展现出独特的应用和潜力。
### 1. 植物纤维仿生材料植物纤维是大自然中常见的材料，如木材、竹子等，具有轻质、高强度、环保等优点。
仿生材料可以通过模仿植物纤维的微观结构和分子排列方式，设计制造出具有类似性能的人造纤维材料，如碳纤维、玻璃纤维等。
这些仿生纤维材料在航空航天、汽车制造、建筑工程等领域得到广泛应用，为工程技术带来了革命性的突破。
### 2. 蜘蛛丝仿生材料蜘蛛丝是一种天然的生物高分子材料，具有超强的拉伸强度和韧性。
科学家们通过研究蜘蛛丝的结构和合成机制，成功制备出人造蜘蛛丝仿生材料，如生物合成的蛋白质纤维、碳纳米管纤维等。
这些仿生材料在医疗器械、防弹材料、纺织品等领域展现出巨大的应用潜力，为人类社会带来了许多创新和改变。
### 3. 蓝藻光合作用仿生材料蓝藻是一种能够进行光合作用的微生物，其光合作用机制被科学家们广泛研究并应用于仿生材料的设计中。
通过模仿蓝藻的光合作用过程，研发出人造光合作用系统，可以将太阳能转化为化学能，实现高效的能源转换和储存。
这种仿生材料在太阳能电池、人工光合作用系统等领域具有重要的应用前景，为可再生能源的发展提供了新的思路和技术支持。
### 4. 鱼鳞结构仿生材料鱼鳞是一种具有特殊结构的生物材料，其表面覆盖着微小的鳞片，具有防水、减阻、抗菌等功能。
仿生材料可以通过模仿鱼鳞的结构和特性，设计制造出具有类似功能的人造材料，如超疏水表面、减阻涂层等。
这些仿生材料在船舶涂料、医疗器械表面涂层等领域得到广泛应用，为工程设计和生产提供了新的可能性和解决方案。
仿生材料知识点总结
随着科学技术的飞速发展，仿生材料作为一种新型材料，逐渐备受人们的关注。
仿生材料是通过模拟生物体结构和功能设计制备的一种新型材料，具有优异的特性和潜在的广泛应用前景。
本文将从仿生学原理、仿生材料种类、仿生材料的应用及未来发展方向等方面对仿生材料进行全面的介绍和分析。
一、仿生学原理1. 生物结构与功能生物体通过数亿年的进化，形成了各种优异的结构和功能。
比如，鱼类的鳞片具有优秀的流体动力学特性，能够减小水的阻力；鲎的眼睛能够在暗光环境下捕捉光线，具有优异的光学性能；鸟类的羽毛可以保持温暖，还能够实现滑翔等功能。
这些生物结构和功能都是自然界的杰作，值得借鉴和研究。
2. 仿生学原理仿生学是研究生物结构、功能和行为，并将其运用于人工制品设计、制造的一门综合科学。
仿生学原理就是通过模仿生物体的结构和功能，设计制备出具有类似特性的人造材料。
仿生学原理的主要目的是利用生物体中已经证实有效的结构和功能，并将其应用在人工制品中，以实现更好的性能表现和更广泛的应用。
二、仿生材料种类仿生材料种类繁多，主要可以分为三大类：结构仿生材料、功能仿生材料和生物仿生材料。
1. 结构仿生材料结构仿生材料是通过模仿生物体的结构形态而设计制备的一类材料。
比如，模仿鸟类的羽毛结构设计制备出高性能飞行器表面覆盖材料；模仿树叶表面超疏水结构设计制备出具有自清洁功能的材料等。
2. 功能仿生材料功能仿生材料是通过模仿生物体的功能特性而设计制备的一类材料。
比如，模仿蝴蝶翅膀的结构设计制备出具有显色性能的材料；模仿鲎眼睛的结构设计制备出具有光学性能的材料等。
3. 生物仿生材料生物仿生材料是通过模仿生物体的生物化学成分而设计制备的一类材料。
比如，模仿贝壳的钙化机制设计制备出具有高机械性能和生物相容性的生物陶瓷材料；模仿昆虫的外骨骼构造设计制备出具有高强度和轻质的生物复合材料等。
仿生材料在生活和工业中有着广泛的应用，主要涉及领域包括但不限于：航空航天、船舶制造、材料科学、生物医药、建筑工程、环境保护等。
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源于自然的力量——仿生材料一、神奇的大自然——仿生学自然界的创造力总是令人惊奇，天然生物材料经历几十亿年进化，大都具有最合理、最优化的宏观、细观、微观复合完美的结构，并具有自适应性和自愈合能力，如竹、木、骨骼和贝壳等。
其组成简单，通过复杂结构的精细组合，从而具有许多独有的特点和最佳的综合性能。
例如，荷叶的表面有许多微小的乳突，让水不能在上面停留，滴形成后会从荷叶上滚落，同时将灰尘带走；海洋生物乌贼和斑马鱼体内的色素细胞决定了它们天生有一种改变自身颜色的能力；水稻表面突起沿平行于叶边缘的方向排列有序，使得排水十分便利；昆虫复眼的减反射功能，使得黑夜观看成为可能；水黾腿部有数千根按同一方向排列的多层微米尺寸的刚毛使其在水面行走自如；壁虎由壁虎脚底大量的细毛与物体表面分子间产生的“范德华力”累积使其有了特殊的粘附力……道法自然，向自然界学习，采用仿生学原理，设计、合成并制备新型仿生材料，是近年快速崛起和发展的研究领域，并已成为材料、化学、物理、生物、纳米技术、制造技术及信息技术等多学科交叉的前沿方向之一。
仿生学是模仿生物的科学，早在1960年9月13日美国召开第一次仿生学会上由Steele等提出。
仿生学研究生物系统的结构、性质、原理、行为及相互作用，为工程技术提供新的设计思想、工作原理和系统构成；仿生材料指依据仿生学原理、模仿生物各种特点或特性而制备的材料；材料仿生设计包括材料结构仿生、功能仿生和系统仿生 3个方面。
二、了解仿生材料仿生材料的定义仿生材料是指模仿生物的各种特点或特性而研制开发的材料。
通常把仿照生命系统的运行模式和生物材料的结构规律而设计制造的人工材料称为仿生材料。
仿生学在材料科学中的分支称为仿生材料学(biomimetic materials science),它是指从分子水平上研究生物材料的结构特点、构效关系,进而研发出类似或优于原生物材料的一门新兴学科,是化学、材料学、生物学、物理学等学科的交叉。
地球上所有生物体都是由无机和有机材料组合而成。
由糖、蛋白质、矿物质、水等基本元素有机组合在一起,形成了具有特定功能的生物复合材料。
仿生设计不仅要模拟生物对象的结构,更要模拟其功能。
将材料科学、生命科学、仿生学相结合,对于推动材料科学的发展具有重大意义。
自然进化使得生物材料具有最合理、最优化的宏观、细观、微观结构,并且具有自适应性和自愈合能力，在比强度、比刚度与韧性等综合性能上都是最佳的。
仿生材料的研究国际上对天然生物材料及仿生材料研究的重视始于20世纪80年代。
目前,国际上一流大学都已把生物材料放在优先发展的地位。
中国生物与仿生材料研究者在这一领域已取得国际瞩目的研究成果。
自1988年中国生物无机化学家王夔院士和材料学家李恒德院士将生物矿化的概念介绍到国内后,中国的生物矿化研究开始逐渐形成规模。
其中很重要的一个方面就是在学习矿化材料合成方法的基础上,研究并实施新的材料制备策略。
而深入进行这些工作的一个重要前提就是表征天然生物矿物的分级结构及探索生物矿化的基本机理。
仿生材料的研究包括3个阶段：1)对天然生物材料结构和功能的认识和感知；2)对天然生物材料性能的研究；3)仿生设计新型材料。
第一阶段主要是从大自然中探求具有优异独特功能的天然生物材料作为研究对象，从中寻求仿生材料的设计方法和灵感；第二阶段则是探究天然生物材料结构与功能形态之间的关系，并结合实验表征手段测定其性能参数，总结规律，揭示其构成机理和运行机制；第三阶段将深入到仿生学高度，建立仿生材料创新技术，实现其仿生设计方法和理念，由此研制新型仿生材料，为人类所用。
三、仿生材料的研究热点仿生材料的当前研究热点包括贝壳仿生材料、蜘蛛丝仿生材料、骨骼仿生材料、竹纤维仿生材料、植物根部的网状结构和纳米仿生材料等。
它们具有各自特殊的微结构特征、组装方式及生物力学特性。
仿生材料正向着复合化、智能化、能动化和环境化的趋势发展,给材料的制备及应用带来革命性进步。
贝壳仿生材料贝壳结构中的珍珠层属天然复合材料,其中95%( 体积分数) 是片状文石,其余5%是蛋白质—多糖基体。
这些文石片交错排列成层,文石间填充着有机基体。
单个文石晶片是微米级的单晶,其间嵌合有孪晶和非晶区。
珍珠层中的文石晶体C轴取向一致,与珍珠层垂直。
珍珠层文石晶体与有机基质的交替叠层排列方式是其高韧性的关键所在。
根据这一原理把SiC薄片涂以石墨胶体,沉积烧结成复合叠层材料。
该材料的破裂韧性有了极大提高,破裂功提高了约100倍。
采用叠层热压成型制备的SiC/Al增韧复合材料,其断裂韧性比无机SiC提高了2～5倍。
Jackson等在研究TiN/Pt叠层微组装材料时发现：合成材料的硬度和韧性取决于TiN和Pt层的厚度,一定的TiN 和Pt层厚度会使材料的硬度和韧性得到最佳结合。
这样的材料不仅具有陶瓷材料的强度和化学稳定性,而且具有金属材料的抗冲击能力。
当一层膜厚度达到纳米级时,有可能发生特殊的尺寸效应,这是一个非常值得深入追踪的领域。
利用这一特点,可以开发出新型的超硬材料,在减摩和耐磨等方面加以应用。
蜘蛛丝仿生材料从20世纪90年代开始,美国投入很大力量从事这项研究工作,并已取得许多重要成果。
蜘蛛丝是庞大天然生物材料中的一员。
天然蜘蛛丝是世界上最结实、坚韧的纤维之一,具有极好的机械强度,其强度远高于蚕丝和涤纶等,刚性和强度低于KFVIAR和钢材,但其断裂能位于各纤维之首,高于KFVIAR和钢材。
因此,它比高强度钢或用来制作防弹服的KFVIAR纤维更坚韧,且更具有弹性,质量又轻。
据科学家计算,一根铅笔粗细的蜘蛛丝束,能够使一架正在飞行的波音747飞机停下来。
与人造纤维相比,蜘蛛产生纤维的过程和纤维本身对人类与环境都是友好的。
蜘蛛丝还具有高弹性、高柔韧性和较高的干湿模量,是人们已知的世界上性能最优良的纤维。
此外,蜘蛛丝还具有信息传导和反射紫外线等功能。
加拿大魁北克的科学家将人工合成的蜘蛛蛋白质基因植入山羊的乳腺细胞中。
不久,基因被改变的山羊产出的奶中就含有了蜘蛛丝的蛋白质。
加拿大Nexia 生物技术公司总裁杰夫·特纳说,这种蛋白质能够制造出轻得令人难以置信的织物,其强度可挡住子弹,还可降解,这种材料被称之为“生物钢”。
生物化学家们认为, “生物钢”有广阔的应用前景,它在任何方面都优于石油化工产品。
纳米仿生材料纳米材料(颗粒直径为1～100nm)以其体积效应和表面效应显著区别于一般的颗粒与传统的块体材料。
核酸与蛋白质是执行生命功能的重要纳米成分，是最好的天然生物纳米材料。
这些成分相互作用，编织了一个复杂与完美的生物世界。
生物纳米材料可分为4类，即天然纳米材料、生物仿生与人工合成的纳米材料、智能纳米复合材料、合成的纳米材料与活细胞形成的复合材料或组织工程纳米材料。
纳米材料问世以后，仿生材料研究的热点已开始转向纳米仿生材料，这是因为自然界动物的筋、牙齿、软肾、皮、肾骼和昆虫表皮等都是纳米复合材料。
四、仿生材料的成果鲨鱼皮肤－泳衣一件泳衣，在悉尼奥运会上改变了世界泳坛的格局。
几乎大半金牌得主都穿上一种特殊的泳衣——连体鲨鱼装。
这种鲨鱼装仿造了海中霸王鲨鱼的皮肤结构，泳衣上设计了一些粗糙的齿状凸起，能有效地引导水流，并收紧身体，避免皮肤和肌肉的颤动。
此后，仿生泳衣越仿越精。
第二代鲨鱼装又增加了一些新的亮点，加入了一种叫做“弹性皮肤”的材料，可使人在水中受到的阻力减少4％。
此外，还增加了两个附件，附在前臂上由钛硅树脂做成的缓冲器能使运动员游起来更加轻松；附在胸前和肩后的振动控制系统能帮助引导水流。
雌蛾求爱－防治害虫我国科学家破译了雌蛾的化学语言后，研制出“仿生诱芯”，即人工合成雌性飞蛾吸引雄性飞蛾的激素的气味.然后将其加入一种硅橡皮塞中，置于诱捕器中，使其缓缓释放，引诱大量的雄蛾自投罗网，既杀虫，又可根据诱捕量预测害虫的发生期。
迄今为止，我国科学家已研制成功60多种“仿生诱芯”，对我国主要农林害虫的测报和防治起了重要作用。
仿生荷叶中国科学院化学研究所的仿生材料专家徐坚研究员和他的研究小组发明了制造“仿生荷叶”技术，这项技术将应用于生产建筑涂料、服装面料、厨具面板等需要耐脏的产品，因而引起广泛关注。
研究人员分析了荷叶的表面细微结构，发现其表面有许多乳状突起，这些肉眼看不见的小颗粒，正是“荷花自洁效应”的成因，可以让荷叶不沾染脏东西。
于是，专家们模仿了荷叶的表面结构，研制出人工仿生荷叶。
仿生荷叶实际上是一种人造高分子薄膜，不沾水、不沾油，同时，还具有类似荷叶的“自我修复”功能，仿生表面最外层在被破坏的状况下仍然保持了不沾水和自清洁的功能。
这项研究可用于开发新一代的仿生表面材料和涂料。
新型的“仿生荷叶薄膜”可以用于制造防水底片等防水产品。
仿生荷叶涂料刷墙将不沾灰尘。
人造壁虎英国 BAE 系统公司新开发出的“人造壁虎”材料，成功模仿壁虎足结构，让沿光滑表面的垂直攀爬变得轻而易举。
这款黏贴性极强的材料，源自对壁虎足的仿生。
壁虎足上覆盖有极细的绒毛，小且细，能够很好地与所接触物体的分子相结合，使壁虎能在各个方向牢牢吸附于物体表面。
更妙的是，极强的吸附力并不会阻碍壁虎自如行走，壁虎走动时能将四肢轻易提起，这种随意行走的本事为科学家的研究带来了灵感，并一心想通过对壁虎仿生研制出人造壁虎足。
试验证明，BAE 公司的这种人造壁虎材料吸附作用显著，1mm2便能吊起一辆家用汽车。
研究小组介绍说“我们先研制出了少量材料，并且证实它的确能有效黏附于光滑玻璃表面上。
同时，它还可以多次使用，尽管现在还没有研制成功真正的‘蜘蛛侠’服，但就理论而言，应该不成问题”。
仿生成果已不断涌现，并开始从基础研究发展到商业化竞争阶段。
中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所研究员杜家纬介绍，这些仿生学成果应用于经济、军事和人类卫生事业后，在全球经济中所创造的份额会越来越大。
五、仿生材料的未来破解生物之谜,研制仿生材料的路还很漫长。
目前人类的研究才刚刚起步,而仿生材料的前途似锦却是毋庸置疑的。
现今，材料的发展趋势是复合化、智能化、能动化、环境化，而仿生材料具有这几方面的特征。
仿生材料学涉及面如此之广，它的发展或成功将影响到社会的各个角落。
生物材料的一个显著特征就是具有多样化规模的组织结构。
欧盟对未来仿生学的研究应集中在两个方面：仿生材料体积小型化和功能多样化、仿生材料的有机复合。
仿生材料目前的主要研究内容是仿照生物为适应内部与环境对其自身功能和结构的完美设计来构造生物材料的方法，用以制备生物相容的医用材料或性能优异的工程材料。
仿生材料与生物医用及医疗材料是两个主要方向。
根据时代的不断发展和纳米技术的不断成熟,纳米型仿生材料必定成为未来仿生材料研究人不懈努力的方向,各种各样的纳米仿生材料的功能需求使人们再次走进自然做仿生材料。