木材性能的仿生与智能响应性形成原理

Natural selection, survival of the fittest, after evolution of more than four billion years, organisms in nature itself has developed features to reach nearly perfect degree and improved entire process of intelligent operation, implemented the responsiveness to the vibrational force field. Inspired by some biological behavior or natural property, people imitate the essence of some biological singular function to implement the intelligent design of materials based the wood, which will be new concept and new method of the creation of new functional materials. This study intends to solve important scientific problems including synergy mechanism of multi-scale structure and macroscopic properties of the wood, formation principle of surface wettability, opposite physical property reversible switch and the connection of nanostructures, organic modification and intelligent response relationship. By using modern analysis technology, analyze and prove the bionic mechanism of wood special property and the constitutive principle of intelligent responsive under vibrational force field.The aim is to establish our country's wood bionic intelligent scientific theory system as a preliminary attempt.

物竞天择，适者生存，自然界中的生物体经过四十多亿年的进化，其诸多特性已经达到了近乎完美的程度，实现了对外场环境的响应性。人们从某些生物行为或自然属性得到启示，模仿某种生物体奇异功能的精华，实现木质基材料的智能化设计，将是创生新型功能材料的新理念、新方法。本研究以木材在自然界长期演进过程中所形成的天然的多尺度结构为模板，与功能性纳米材料的前躯体物质复合，通过分子自组装和有机质修饰形成具有特殊性能和智能响应性的纳米界面材料。 本研究拟解决的重要科学问题是：木材的多尺度结构与宏观性能的协同作用机制；表面润湿性及相反物性可逆开关的形成原理；纳米结构、有机质修饰与智能响应性的关系。采用近代分析技术多视觉深入的分析和探明木材某种功能的仿生机制及其在外场作用下所显示的智能响应性的形成原理。旨在为构建我国的木材仿生智能科学的理论体系进行一次初步的尝试。

物竞天择，适者生存，自然界中的生物体经过四十多亿年的进化，其诸多特性已经达到了近乎完美的程度，实现了对外场环境的响应性。人们从某些生物行为或自然属性得到启示，模仿某种生物体奇异功能的精华，实现木材的智能化设计，将是创生新型功能材料的新理念、新方法。. 本研究根据对自然界中一些生物的完美结构的研究认识，通过纳米材料的化学合成过程，在木材表面构建完美的微纳结合的粗糙结构，然后采用低表面能的有机质对预组织的粗糙结构进行表面修饰，实现了木材热响应和光响应的智能调控。根据仿生智能性木材的制备，设计出了合理的生产工艺，相关研究成果进行了成果转化。通过仿生智能响应型木材实验结果，深入探讨了仿生智能木材的反应机理。