仿生力学响应材料的制备及性能开题报告

1. 研究目的与意义

仿照自然界生物的某些特性并结合复合材料的结构规律，设计并制备纳米级复合材料，使得材料具备生物特性。

本研究课题利用纳米纤维素晶须（ncc）的刚性结构来改性水溶性的聚醋酸乙烯酯（pvac），使复合材料在干燥和湿润状态下表现出截然不同的力学强度。

以扩大纳米纤维素的应用范围。

2. 国内外研究现状分析

目前仿生材料的制备方法可简单地归纳为以下两种: (1) 通过制备与生物结构或形态相似的材料以替代天然材料, 如光子晶体材料、仿生空心结构材料、仿生离子通道、仿生物体骨骼等; (2) 直接模仿生物的独特功能以获取人们所需要的新材料, 如仿蜘蛛丝超韧纤维、仿荷叶超疏水材料、仿贝壳高强材料、仿壁虎脚高黏附性材料等，而对于这类利用NCC改性其他材料在不同条件下的力学性能的水响应仿生复合材料仍处于不断实验改进阶段，第一代仿生刺激响应复合材料是利用NCC改性聚乙烯醇（PVA）。

3. 研究的基本内容与计划

1、2015.12-2016.01 阅读文献完成开题报告

3、2016.05-2016.06分析实验数据，完成毕业论文和毕业答辩。

4. 研究创新点

根据自然界生物的启示，结合专业所学知识，应用木材中广泛存在的纤维素制备所得的纳米纤维素晶须改性水溶性材料聚醋酸乙烯酯，使制备所得的复合材料能在干燥和水浸湿后表现出不同的力学性能。