微结构或纳米结构会引起衍射、干涉和散射。[3] 以这种方式产生的结构色通常与角度有关(彩虹色),与光吸收产生的颜色相比,结构色更鲜艳、可调且稳定。[4] 到目前为止,已有多种光子结构被用于产生结构色并取代传统的色素沉着。这些包括可调高折射率光子玻璃、微米级球形胶体组件和衍射光栅结构。[5,6] 虽然仿生光子结构已被用于创造高度饱和的结构色,但它们制造困难且成本高,不适合大规模生产。此外,整个可见光谱范围内对新的仿生结构色的需求尚未得到满足。因此,更好地理解结构着色的潜在机制无疑将改善颜色特性和寿命。虽然自然界中存在大量结构色的例子,但由于蝴蝶翅膀的光子纳米结构颜色鲜艳,因此人们对其的研究兴趣颇多。[7,8] 例如,Vigneron 等人发现,Pierella luna(月神蝴蝶)翅膀鳞片产生的彩虹色效应是由整个鳞片的宏观变形引起的,当翅膀被白光照射时,就像衍射光栅一样分解
前言................................................................................................................................................ xvii
柔韧性具有应变梯度诱导的机械电性转换,使用不受其晶体对称性限制的材料,但是最新的外部电代材料表现出非常小的外部电代电相系数,并且太脆,无法承受大的变形。在这里,受到生物体的离子极化的启发,本文报告了软性水凝胶的巨大离子旋转电离,其中离子极化归因于弯曲变形下的阳离子和阴离子的不同转移速率。发现频率被水凝胶中的阴离子 - 阳离子对和聚合物网络的类型很容易调节。具有1 M NaCl的聚丙烯酰胺水凝胶可实现≈1160μCm-1的创纪录的外部系数,甚至可以通过与离子对和额外的额外的聚卵链协同作用。此外,由于其固有的低模量和高弹性,水凝胶作为纤维外材料可以承受更大的弯曲变形,从而获得更高的极化电荷。然后证明了一个软弹性传感器,以通过机器人的手识别物体识别。发现大大拓宽了外部电源,以使柔软,仿生和生物相容性材料和应用。
受自然启发而设计高性能蛋白质材料的努力主要集中在改变自然发生的序列以赋予所需的功能,而从头设计则明显落后,需要非常规的创新方法。在这里,使用部分无序的弹性蛋白样多肽 (ELP) 作为初始构建块,这项工作表明,可以通过混合仿生设计加速蛋白质材料的从头工程,这项工作通过整合计算建模、深度神经网络和重组 DNA 技术实现了这一点。这种可推广的方法涉及整合一系列具有 𝜶 螺旋构象的从头设计序列,并将它们遗传编码为受生物启发的内在无序重复基序。新的 ELP 变体保持结构构象,并在体外表现出可调节的非热平衡超分子自组装和相行为。这项工作说明了预测的分子设计在结构和功能材料中的有效转化。所提出的方法可应用于广泛的部分无序生物大分子,并可能为发现新的结构蛋白铺平道路。
STARS 引文 STARS 引文 Shen, He,“利用来自气流传感器的丰富信息实现微型飞行器的仿生姿态控制”(2014 年)。电子论文和学位论文,2004-2019 年。1306。https://stars.library.ucf.edu/etd/1306
摘要:仿生神经元接口 (BNI) 的创建已成为从神经科学到人工智能等不同研究领域的当务之急。BNI 是二维或三维 (3D) 人工接口,模仿生物神经网络的几何和功能特征,以重建、理解和改善神经元功能。BNI 的研究是治疗神经元疾病和创建创新人工神经网络 (ANN) 的关键。为了实现这些目标,3D 直接激光写入 (DLW) 已被证明是一种用于复杂几何形状 BNI 的强大方法。然而,对 BNI 的大规模、高速制造的需求要求将 DLW 技术与 ANN 相结合。ANN 是一种受生物神经元启发的计算算法,已显示出前所未有的提高数据处理效率的能力。ANN 与 DLW 技术的结合为高效制造大规模 BNI 提供了一条创新途径,也可以启发为 ANN 设计和优化新型 BNI。本观点回顾了 BNI 的 DLW 进展,并讨论了 ANN 在 BNI 设计和制造中的作用。
等人报告称,呼吸频率是响应身体内部问题而首先发生变化的生命体征之一。[6] 尽管呼吸频率具有临床重要性,但呼吸频率仍然是监测最少的生命体征之一,通常依赖于医疗专业人员不频繁的视觉评估(即定期观察患者胸部的运动)。[7] 视觉测量容易出错,特别是当患者意识到他们的呼吸正在受到监测时,不频繁的测量可能会错过与呼吸模式有关的重要事件。[8,9] 监测呼吸活动(例如呼吸频率)对动物和人类同样重要,甚至更重要;因为动物无法传达疼痛或不适。[10] 研究表明,呼吸(即模式、速率和深度)的变化可能表明狗的身体或情绪压力、心脏、呼吸和其他健康相关问题(包括中暑)。 [11] 对于某些动物,例如狗,由人类手动测量或在陌生环境中测量呼吸活动也可能因情绪因素而导致测量不可靠,从而导致不良的临床决策和结果。 [12] 在包括麻醉在内的各种程序中,监测实验动物(如大鼠)的呼吸也同样重要,但现有的仪器价格昂贵且不精确。 [13]
在中国传统医药中,槲皮素 (QT) 在治疗哮喘、抗过敏和降低血压方面起着重要作用。最近的证据表明,QT 可以通过多种机制改善肿瘤的放射敏感性。然而,QT 的肿瘤组织靶向性差和水溶性低限制了其在癌症治疗中的应用。在此,我们设计了一种新型药物递送系统 (CQM),由内部负载 QT 的介孔二氧化硅纳米粒子 (MSN) 和外部癌细胞膜 (CM) 组成。开发的纳米平台在 X 射线照射下具有强大的抗癌作用和良好的 QT 负载特性。此外,CQM 有效地靶向肿瘤组织。体外和体内实验结果表明,开发的 CQM 药物递送系统具有良好的肿瘤靶向性并有效抑制肿瘤生长。因此,CQM 平台实现了靶向药物递送和放射治疗增敏,为癌症治疗提供了一种新思路。
摘要。预计到 2050 年,风能将占全球产量的 35%,其中位于高风速地区的大型风力发电场将做出重大贡献。然而,在低风速地区,需要调整涡轮机以最大程度地提高效率。这导致了基于仿生原理的叶片的开发,这些叶片可提高此类条件下的性能。为了验证这种方法,提出了对传统涡轮机和仿生涡轮机进行空气动力学比较分析的建议。所提出的方法涉及使用计算流体动力学 (CFD) 模拟和叶片元素动量理论 (BEMT) 来预测两种设计的行为。评估功率系数 (Cp)、推力 (Ct)、轴向力和扭矩等变量,比较转子在相同条件下的性能。目标是确定仿生涡轮机的可行性及其在低风速(从 2.5 m/s 开始)下对水平轴风力涡轮机的适应性。经 CFD 和 BEMT 模拟验证的结果显示,仿生涡轮机的性能比传统转子高出 33%,凸显了其在恶劣环境条件下提高风能效率的潜力,尤其是在风速较低或不稳定的地区。这证明了仿生设计在增强可再生能源技术方面的可行性。