基于昆虫翅表面微观结构的仿生材料制备及其抑菌性研究

发布时间：2020-06-18 12:36

【摘要】：昆虫是唯一能飞行的无脊椎动物,其翅表面是自然界中最复杂的三维周期性介质材料之一,具有荧光性、超疏水性、快速导热性等优良特性,是理想的仿生研究对象和复制模版,近年来倍受关注。本文选取地熊蜂(Bombus terrestris)、蚱蝉(Cryptotympana atrata)、黄蜻(Pantala flavescens)为研究对象,观察昆虫翅表面微观结构,测定昆虫翅表面接触角,分析昆虫翅表面化学成分;以昆虫翅为模板进行高分子仿生材料制备,探究其抑菌性。结果表明,昆虫翅主要由蛋白质、脂类等天然疏水材料组成,具有复杂的微纳多级结构,其接触角为106.3~150.6°,表现出较强的疏水性,这是结构单元与化学成分协同作用的结果。制备的PDMS仿生膜具有多尺度粗糙结构和较高抑菌性,3种仿生膜24 h和48 h平均抑菌圈直径分别为6.0 mm和6.5 mm,其中蚱蝉后翅反面仿生膜表现出最大抑菌性,24 h和48 h平均抑菌圈直径分别达到7.0 mm和8.0 mm。仿生膜抑菌性是通过物理效应和化学效应实现的。本研究结果旨在为新型仿生功能材料设计及抑菌性研究提供理论依据和实验方法。
【学位授予单位】：长春师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：Q811;TB391

【参考文献】