多尺度界面的生物聚合成形基础研究

项目名称： 多尺度界面的生物聚合成形基础研究

项目编号： No.51305015

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 乐悦

作者单位： 北京航空航天大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 本项目提出一种基于天然生物材料S-层蛋白的生物聚合成形技术。利用天然生物材料的生物相容性探索其在生物原型表面直接成形。 以大量S-层蛋白亚单元作为构筑材料，选用具备复杂微纳结构的树蛙足垫作为生物原型，利用S-层蛋白亚单元之间的相互作用力，研究S-层蛋白亚单元聚合并固定在生物原型基底上的可行性，规律及控制方法，制备多尺度防滑界面。通过对蛋白改质、改性优化复杂微纳结构设计，增强多尺度界面的稳定性和机械强度，提高生物原型级的复杂微纳结构成形制造能力。对进一步拓展生物加工技术方法，为摩擦传动和防滑表面的设计和应用提供新途径，具有深远的科学意义和重要的应用价值。

中文关键词： S-层蛋白；生物聚合成形；复杂微纳米结构；生物传感器；多尺度界面

英文摘要： This project proposes a novel bio-assembly forming technology for multiscale interface. S-layer protein subunits used as "building block", the tree frog who has complex micro-nanostructure on foot-pad surface selected as biology prototype, Utilizing the force of interaction between S-layer protein subunits to find out the possibility of bio-assembly forming from S-layer protein subunits. Also, the research concentrates on the regularity and controllable method of bio-assembly forming to design and manufacture the multiscale anti-slip interface. Optimizing the design method of complex micro-nanostructure through several chemical methods in order to increase the stablity and mechanical strength of the multiscale interface. This project will improve the ability of complex micro-nanostructure forming and manufacturing. The research area of biological machining technology will be expanded using this new bio-assembly forming technology. The bio-assembly forming technology for multiscale interface is an innovation from the basis of manufacturing technology, which has a broad prospect in friction driving and the applications of anti-slip interface.

英文关键词： S-layer Protein；Bio-assembly forming；complex micro-nano structure；biosensor；multi scale interface