生物摩擦學(xué)
biotribology
定義:關(guān)于生物體、生物材料、仿生運(yùn)動(dòng)器件的摩擦學(xué)分支學(xué)科。
學(xué)科:機(jī)械工程_機(jī)械表面與界面_摩擦學(xué)_一般名詞
來源:機(jī)械工程名詞 第一分冊(cè)
相關(guān)詞:摩擦學(xué) 皮膚摩擦學(xué) 仿生摩擦學(xué)
圖片來源:視覺中國(guó)
【延伸閱讀】
生物摩擦學(xué)是一門綜合了摩擦學(xué)、生物力學(xué)、流變學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程等學(xué)科的新興交叉學(xué)科。研究與生物系統(tǒng)相關(guān)的所有摩擦學(xué)問題,這里的生物系統(tǒng)從細(xì)胞、組織、器官,到植物、動(dòng)物、人類,再到地球生態(tài)圈,包括所有由生命體構(gòu)成的系統(tǒng)。1973年,英國(guó)的鄧肯·道森教授首次提出生物摩擦學(xué),如今它逐漸成為摩擦學(xué)前沿的發(fā)展方向。
與一般的摩擦學(xué)問題相比,生物摩擦學(xué)具有如下特點(diǎn):
一是生物活性,例如足底皮膚在摩擦過程中會(huì)逐漸增厚,又如關(guān)節(jié)滑液在新陳代謝中始終維持適量。
二是微觀結(jié)構(gòu),例如鯊魚皮表面的微觀結(jié)構(gòu)賦予其優(yōu)異的減阻性能,又如荷葉表面具有自清潔功能。這些自然現(xiàn)象的研究與工程應(yīng)用,又衍生出仿生摩擦學(xué)這一分支學(xué)科。
雖說生物系統(tǒng)無所不包,但生物摩擦學(xué)的研究重點(diǎn)還是在人體。
人體生物摩擦學(xué)包含四類研究對(duì)象:
一是人體中生命體與生命體構(gòu)成的摩擦副,例如牙與牙、骨骼與肌肉。
二是人體組織與人造物體構(gòu)成的摩擦副,如牙與牙套、眼瞼與人工角膜。
三是在人體環(huán)境中工作的人工摩擦副,例如人工關(guān)節(jié)、人工心臟瓣膜等。
四是天然或人造器官表面與人體體內(nèi)介質(zhì)構(gòu)成的摩擦副,例如關(guān)節(jié)與關(guān)節(jié)滑液、血細(xì)胞與血漿。
生物摩擦學(xué)是提高人類生命質(zhì)量的關(guān)鍵科學(xué),我國(guó)學(xué)者于此已經(jīng)取得了突出的成績(jī)。西南交通大學(xué)周仲榮教授及其團(tuán)隊(duì),在牙齒耐磨功能機(jī)理、表面抗粘耐磨仿生設(shè)計(jì)與制造等方面取得了一系列創(chuàng)新成果。北京航空航天大學(xué)陳華偉教授及其團(tuán)隊(duì)在《自然》雜志(Nature)發(fā)文,揭示了豬籠草的新型濕滑機(jī)制及應(yīng)用展望。這些研究成果不僅推動(dòng)了生物摩擦學(xué)的發(fā)展,也為相關(guān)醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步和人類健康作出了重要貢獻(xiàn)。
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