搜索结果: 1-15 共查到“知识要闻 仿生学”相关记录98条 . 查询时间(2.926 秒)
中国科学院科学家构筑出完美选择性仿生质子通道
仿生 质子通道 离子
2024/4/11
在生物体中，质子的浓度比其他离子低六七个数量级，为控制质子传输、维持pH平衡，生物质子通道采用了一种与其他离子通道不同的传输机制。它并不需要一个开放的通道来传输物质，而是内部形成一条连续的氢键线，质子可以在线上连续跳跃。这种独特的机制可以阻止离子和水分子的迁移，从而实现完美的质子选择性，允许质子快速传输的同时阻止其他离子和分子的传输。
中国科学院理化所在仿生限域膜催化流动手性合成方面取得新进展（图）
仿生 催化流动 手性合成
2024/3/17
生物酶催化剂得益于酶分子通道的限域作用，使其可以实现低能耗、高转化率、高选择性、快速反应的化学合成。通过学习酶分子通道的结构，研究人员发展出了一系列纳米多孔材料作为纳米限域催化剂，可以降低反应温度并提高反应效率，但要实现接近酶催化的反应性能仍然是一个挑战。2018年，理化所江雷院士提出了“量子限域超流”的概念，并指出将其引入化学领域，将引发出精准高效的化学合成，即“量子限域超流化学反应”。理化所张...
中国科学院金属研究所基于液态金属的仿生人工光合成膜研究取得重要进展（图）
液态金属 仿生 人工光合成膜
2024/3/18
太阳能光催化分解水绿氢制备技术属于前沿和颠覆性低碳技术，其走向应用的关键是构建高效、稳定且低成本的太阳能驱动半导体光催化材料薄膜（即人工光合成膜，亦被称为人工树叶）。领域常用的薄膜制备技术因制备环境苛刻或成膜质量差，所得薄膜往往难以满足太阳能光催化分解水制氢的实际应用需求。
中国科学院大连化学物理研究所提出丁富烯的水合环调聚新策略（图）
水合环调聚 仿生 催化 合成
2024/3/1
2024年1月30日，中国科学院大连化学物理研究所精细化工研究室仿生催化合成研究组（211组）陈庆安研究员团队在丁富烯的水合[3+2]环调聚反应研究方面取得新进展。全取代碳中心具有丰富的sp3化学空间，是天然产物和药物的主要结构特征之一。由于其拥挤的三维空间环境，具有很大合成挑战性。当连续全取代碳中心结构单元嵌入多环/桥环体系，其合成难度会呈指数级增长。因此，采用传统的合成策略构建多个连续的全取代...
中国科学院理化所等在仿生限域膜催化流动化学合成研究中获进展（图）
仿生 膜催化 流动化学 合成
2024/1/3
阿司匹林（乙酰水杨酸）是一种有百年历史的解热、镇痛抗炎药。目前，阿司匹林主要通过O-乙酰化反应制备。常用催化剂包括浓硫酸等酸性化合物和吡啶等碱性化合物，它们催化O-乙酰化反应所需的反应温度较高，难以完全转化并易造成环境污染。生物酶催化剂得益于酶分子通道的限域作用，使其可以实现低能耗、高转化率、高选择性、快速反应的化学合成。通过学习酶分子通道的结构，研究人员发展出一系列纳米多孔材料作为纳米限域催化剂...
中国科学院化学所在无铅钙钛矿的光致非易失性存储晶体管研究中取得进展（图）
无铅钙钛矿 晶体管 仿生电子器件
2023/12/25
有机无机金属卤化物钙钛矿材料凭借高的载流子迁移率在晶体管研究中引起广泛关注，2023年来钙钛矿场效应晶体管（PeFET）在探测器和突触中的应用已得到深入研究。然而，基于PeFET的突触仍然很难将优异的载流子传输能力、光敏性和非易失性存储效应集成到一个器件中，制约了人们进一步开发仿生电子器件和边缘计算。
中国科学院半导体所在仿生覆盖式神经元模型及学习方法研究中获进展（图）
仿生 神经元模型 网络结构
2023/12/5
人工神经网络是模拟人脑神经活动的重要模式识别工具，备受关注。近年来，深度神经网络（Deep Neural Networks，DNN）的改进与优化工作集中于网络结构和损失函数的设计，而神经元模型的发展有限。神经生物学和认知神经科学的研究表明，神经元的学习能力是生物神经系统完成学习任务和记忆任务的重要基础。这些机理可促使科学家在神经元设计和优化方面进一步提高DNN的性能。
中国科学院大连化物所实现异戊二烯二聚亲核芳构化反应（图）
核芳构化反应 仿生催化
2023/11/21
2023年11月21日，中国科学院大连化学物理研究所精细化工研究室仿生催化合成研究组研究员陈庆安团队，在异戊二烯的仿生催化转化研究方面取得了新进展。该团队提出了串联催化策略，实现了异戊二烯的环聚、氧化芳构化和亲核加成反应，构建了一系列芳香C10衍生物，并结合相关的机理实验提出了可能的催化过程。此外，该团队还在此反应的基础上进行了聚敛式合成、正交C-H官能团化和杂（萜）基类吲哚化合物的构建，展示了这...
中国科学技术大学提出一种提升仿生珍珠母断裂韧性的新机制（图）
仿生珍珠母 断裂韧性 仿生学
2024/3/15
仿生结构设计能够有效弥补人工材料韧性和强度无法兼顾这一缺陷。然而，当前仿生材料的性能却相当有限，虽然不乏报道了断裂韧性和强度均比天然珍珠母更高的人工结构陶瓷，但这主要得益于其原材料的固有性能而非多级次结构设计。人工仿生材料结构设计带来的性能增强幅度远不如天然珍珠母。实际上，将跨尺度下的多种设计原理集成到一种材料中相当具有挑战性，因为纳米尺度的结构对宏观机械性能的影响难以预测，目前尚未见到能同时控制...
中国科学技术大学成功研制一种高光谱仿生变色材料（图）
高光谱 仿生 变色材料
2024/3/15
植被是典型的地面背景，针对植被的高光谱材料一直是工程领域的重点和难点：一方面，植物叶片具有独特的太阳光谱反射特征，材料需要在整个太阳光谱内与叶片光谱特征一致；另一方面，植物叶片的颜色及光谱特征会发生变化，材料需要具备变色能力。近日，中国科学技术大学工程科学学院研究团队针对上述难题，基于仿生思想研制了一种新型高光谱变色材料（图1）。该材料能模仿落叶植被在绿色和黄色之间的变色现象，且在两种色态下均能复...
中国科学院深圳先进院等研发出首款抗阻横向行走锻炼外骨骼（图）
骨骼 智能仿生 人体耦合
2023/10/25
2023年10月8日，中国科学院深圳先进技术研究院集成所智能仿生中心副研究员曹武警与香港中文大学、上海交通大学、东北大学合作，在外骨骼机器人领域取得新进展。该团队研发了国际首款面向横向行走步态的外骨骼，通过在横向行走时施加主动阻力力矩代替弹力带被动力矩，实现髋关节外展肌肉的精准高效锻炼，为抗阻横向行走锻炼提供了智能化新方法。相关研究成果以Development and Evaluation of ...
天然光合生物系统存在吸收光谱窄、电子传递链复杂和能量损失大等问题。科学家通过构建人工系统、设计更高效的固碳模块以及开发多能转化生物装置等，有望突破天然系统瓶颈，实现光能驱动的二氧化碳高效资源化利用。目前，针对天然光合生物固碳系统的人工改造集中于二氧化碳捕集系统、羧化酶的设计与优化等。然而，由于羧酶体或蛋白核等系统组成及结构复杂，异源组装与重构难度较大且功能有限；关于羧化酶复合体的有效组装及作用机制...
宁波材料所在Accounts of Chemical Research上发表封面综述：用于聚合物刷表面工程的零价金属介导表面可控聚合（SI-Mt0CRP）技术（图）
聚合物 金属介导 仿生润滑
2023/11/4
聚合物刷是指分子链一端以化学键合固定在固体基材表面的聚合物层。当附着在界面或者固体表面的聚合物分子链密度足够高时，由于分子链之间强的排斥力而形成高度伸展的构象，类似于刷子的结构。因而，聚合物刷具有接枝密度高、结构可控性强、功能特性可调等特点，在仿生润滑、表面防污、生物传感和组织工程等领域具有广阔的应用前景，是先进高分子材料领域的重要发展方向之一。表面引发原子转移自由基聚合（SI-ATRP）是目前制...
天津工业生物所等在植物底盘二氧化碳捕集利用系统仿生构建方面取得进展（图）
植物底盘 二氧化碳捕集 系统仿生
2023/10/29
天然光合生物系统存在吸收光谱窄、电子传递链复杂且能量损失大等瓶颈问题。通过构建人工系统、设计更为高效的固碳模块以及开发多能转化生物装置等，有望突破天然系统关键瓶颈，实现光能驱动的二氧化碳高效资源化利用。目前，针对天然光合生物固碳系统的人工改造主要集中于二氧化碳捕集系统、羧化酶的设计与优化等。但由于羧酶体或蛋白核等系统组成及结构复杂，其异源组装与重构难度极大且功能有限。同时，由于人们对于羧化酶复合体...
中国科学院上海微系统与信息技术研究所研制出类蚊口器仿生柔性神经探针（图）
类蚊口器 仿生 柔性神经探针
2023/8/10
近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室采用微纳加工技术，制备了类蚊口器仿生柔性神经探针。该探针能够穿透硬脑膜实现多脑区微创植入，可感知植入过程中颅内血管的存在并提供损伤预警，可实现大脑神经信号的术后即时采集和长期稳定跟踪。相关研究成果以A mosquito mouthpart-like bionic neural probe为题，发表在《微系统与纳米工程》（Microsy...