生物与仿生材料表面微纳米力学行为

大自然中的生物材料经过几十亿年的进化和优化，实现了结构和功能的协同优化和统一，微观与宏观、局部与整体的协调和统一。随着科学技术的发展，特别是近十几年微纳米观测与测试技术的进步，对生物材料进行微纳米多尺度的分析，人工合成了各种具有特殊性能的仿生材料，例如从荷叶表面的自清洁机制得到启示研究出了超疏水材料，从鲨鱼皮表面减阻性能中得到启示研制出了表面减阻仿生材料，从壁虎脚垫的吸附结构得到启发研究出了高强度吸附材料。

昆虫翅膀是超轻的机械结构，翅膀中纵向交至连接的静脉对薄膜结构起到了优异的机械增强作用。为了研究蝴蝶翅膀的空气动力学，需要准确了解翅膀的形貌和力学性质。下图显示了采用FT-MTA03测得的蝴蝶翅膀的三维形貌图。

近年来迅速发展起来的纳米生物芯片材料、纳米致动器、纳米传感器等许多新兴研究方向多数都是得益于对生物材料和生物现象微纳米尺度研究。