項目類別：國家科技部973計劃項目課題1
參與人員：鄭詠梅（課題組長），石高全，王哲，劉歡，崔志民，王景明等
起止日期：2013-2017
研究目標(biāo)： 揭示生物體微觀結(jié)構(gòu)與其對流體輸運(yùn)控制性能之間的內(nèi)在本質(zhì)，發(fā)展表面、界面可控輸運(yùn)流體相關(guān)理論。
研究內(nèi)容： 利用納米技術(shù)、分子生物學(xué)、界面化學(xué)、物理模型等綜合方法，揭示生物體結(jié)構(gòu)與其控制流體輸運(yùn)能力之間的內(nèi)在本質(zhì)，掌握生命體系中識別組裝、定向驅(qū)動液體、智能調(diào)控和多尺度復(fù)合結(jié)構(gòu)的關(guān)系；從仿生的角度出發(fā)，通過模擬蝴蝶翅膀上鱗片的多尺度微/納復(fù)合結(jié)構(gòu)，制備人工的多尺度微/納復(fù)合結(jié)構(gòu)表面，以控制液滴定向移動，實(shí)現(xiàn)無動力自驅(qū)動微流通道體系；以自然界的蜘蛛絲微結(jié)構(gòu)為啟發(fā)，將具有疏水/親水性能的微/納結(jié)構(gòu)引入到復(fù)合材料中，研究不同微/納結(jié)構(gòu)化的材料表面的水滴浸潤行為以及水滴的方向性聚集行為，制備按需控制集水效果的仿生蜘蛛絲纖維材料；研究疏水作用和聚合物構(gòu)象等方面對液滴移動的影響，明確各種不同相互作用力對水滴在材料上輸運(yùn)的貢獻(xiàn)，以便了解水滴在不同表面上的輸運(yùn)機(jī)理；從理論和實(shí)驗源頭創(chuàng)新，建立和發(fā)展自組裝中所涉及的新方法新概念，發(fā)現(xiàn)物質(zhì)科學(xué)中可控流體輸運(yùn)的新現(xiàn)象和新效應(yīng)，發(fā)揮材料、物理、化學(xué)、生物多學(xué)科交叉的優(yōu)勢，揭示可控流體輸運(yùn)的本質(zhì)與規(guī)律。