揭示类硅藻的多功能性
材料科学
2025-01-03 v1
摘要
硅藻被描述为纳米级的 lithography 因其在创造复杂三维非晶硅氧化物外骨骼的能力。这些结构的层次化建筑为硅藻提供了机械保护和过滤、漂浮、操控光线的能力。因此，他们成为从哪里汲取灵感构建多功能材料的异常模型。本文我们使用数值模拟、解析模型和实验测试揭示了 Coscinodiscus 种类的硅藻的结构和流体动力学效率。随后我们提出一种新型可 3D 打印的多功能仿生材料，可用于多孔滤器、热交换器、药物输送系统、轻量结构和机器人等应用。我们的结果表明，自然在高效且可调节系统中作为材料设计者发挥着重要作用，并凸显了硅藻在工程材料创新中的潜力。此外，本文报告的结果为扩展硅藻的结构-性能表征奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2501.01229,
title = {Revealing diatom-inspired materials multifunctionality},
author = {Ludovico Musenich and Daniele Origo and Filippo Gallina and Markus J. Buehler and Flavia Libonati},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.01229},
year = {2025}
}