课程大纲

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仿生界面科学

课程编码:1802040703X1M3001H 英文名称:Bio-inspired Interficial Science 课时:40 学分:2.00 课程属性:专业课 主讲教师:田野等

教学目的要求
使学生在学习中建立仿生的理念,着重讲解仿生在界面领域的应用,包括一些浸润、黏附、铺展等界面现象在各学科领域中的运用,熟悉相关领域背景知识与仿生界面科学结合,接触仿生界面科学相关方向的最新科研进展。

预修课程

大纲内容
第一章 仿生界面科学概论
第1节 仿生界面科学定义及研究意义 1学时 田野
第2节 仿生界面科学课程简介 1学时 田野
第二章 仿生超疏界面
第1节 超疏界面定义 1学时 田野
第2节 超疏理论模型 1学时 田野
第3节 超疏制备方法 1学时 田野
第4节 超疏应用 1学时 田野
第三章 仿生超亲界面
第1节 超亲界面定义 1学时 田野
第2节 超亲超疏界限 1学时 田野
第3节 超亲应用 1学时 田野
第四章 仿生超浸润界面体系
第1节 水下超疏油,油下超疏水 1学时 田野
第2节 水下超亲气,水下超疏气 1学时 田野
第3节 超亲气/超疏气界面材料应用 1学时 田野
第4节 讨论超浸润界面体系的应用 1学时 田野
第五章 仿生智能响应界面
第1节 光响应、热响应 1学时 田野
第2节 pH响应、磁响应、多重响应 1学时 田野
第3节 电响应、电浸润及应用 1学时 田野
第六章 仿生浸润性领域常见界面现象
第1节 高温浸润性及Leidenfrost效应 1.5学时 田野
第2节 Marangoni效应及应用 1.5学时 田野
第3节 浸润性界面在沸腾和冷凝过程的应用 1学时 田野
第七章 仿生液体粘附调控界面材料
第1节 液体粘附现象与基本理论 1学时 孟靖昕
第2节 仿生水粘附调控材料 1.5学时 孟靖昕
第3节 仿生油粘附调控材料 1.5学时 孟靖昕
第4节 仿生生物流体粘附调控材料 1学时 孟靖昕
第八章 仿生细胞粘附调控界面材料
第1节 细胞粘附增强仿生原理 1学时 孟靖昕
第2节 仿免疫细胞癌症诊断材料 1.5学时 孟靖昕
第3节 智能响应细胞可控捕获与释放 1.5学时 孟靖昕
第4节 仿生细胞粘附制备人造血管 1学时 孟靖昕
第九章 仿生矿物粘附调控界面材料
第1节 矿物粘附现象 1学时 孟靖昕
第2节 矿物粘附的基本原理 1.5学时 孟靖昕
第3节 仿生矿化材料及其应用 1.5学时 孟靖昕
第4节 仿生抗矿物粘附界面材料及其应用 1学时 孟靖昕
第十章 仿生冰粘附调控界面材料
第1节 冰粘附现象 1学时 孟靖昕
第2节 冰粘附的基本原理 1.5学时 孟靖昕
第3节 仿生抗冰粘附涂层及其应用 1.5学时 孟靖昕
第4节 利用冰粘附可控制备新材料 1学时 孟靖昕

教材信息
1、 仿生智能纳米界面材料 江雷 冯琳 2007年5月 化学工业出版社

参考书
1、 Capillarity and Wetting Phenomena David Quere 2004年1月 Springer
2、 分子间力与表面力 Jacob Israelachvili 2014年6月 科学出版社

课程教师信息
首席教授:田野,中科院理化所研究员,优青、博导,从事仿生超双亲纳米通道界面材料等领域研究。
主讲教师:孟靖昕,中科院理化所项目研究员,主要从事仿生抗粘附界面材料的研究,并应用于癌症诊断、防污以及抗垢等领域。