结构仿生与功能材料

普通高等教育“十四五”规划教材

本书可作为高等院校材料、冶金、机械等专业的本科和研究生教材，也可供材料加工、工程制造等相关专业的科技人员参考。

本书主要阐述了新材料领域的仿生材料及其制造技术。书中选取荷叶、壁虎、蜘蛛、贝壳等动植物为仿生对象，沿着宏观到微观、结构到功能、仿生制备到应用等主线，较为全面地介绍了特殊润湿表面材料、动态黏附表面材料、高弹纤维材料、坚韧材料和轻质刚性材料的构效关系与制备技术。

1 绪论

1.1 神奇的大自然

1.2 仿生现象与仿生学

1.3 材料仿生概述

2 荷叶仿生与特殊润湿表面材料

2.1 莲荷与莲荷效应

2.2 莲荷效应的机理

2.3 材料表面微纳结构制备方法

2.4 荷叶仿生材料及其应用

知识点小结

复习思考题

3 壁虎趾掌仿生与动态黏附材料

3.1 壁虎及其他攀壁生物

3.2 壁虎趾掌的黏附

3.3 壁虎趾掌的脱附

3.4 壁虎趾掌仿生材料

3.5 壁虎仿生材料的应用

知识点小结

复习思考题

4 蜘蛛丝仿生与柔韧材料

4.1 蜘蛛与蜘蛛网

4.2 蜘蛛丝

4.3 蜘蛛丝的构效关系

4.4 蜘蛛丝的合成

4.5 蜘蛛丝及其仿生材料的应用

知识点小结

复习思考题

5 贝壳仿生与刚韧材料

5.1 贝壳概述

5.2 贝壳的组织结构

5.3 贝壳的力学性能与构效关系

5.4 贝壳的天然生长

5.5 贝壳珍珠层仿生材料的制备

知识点小结

复习思考题

科学术语

参考文献