仿生制造的生物成形方法

《仿生制造的生物成形方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据第46卷第5期2010年3月机械工程学报JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGV01．46No．5Mat．2010DoI：10．3901／JM【E．2010．05．088仿生制造的生物成形方法串张德远蔡军李翔姜兴刚韩鑫陈博(北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191)摘要：生物制造与仿生制造是机械领域与生物领域交叉产生的新领域。生物方式制造是利用生物手段的制造方法，已提出生物去除加工、生物约束成形、生物生长成形、生物连接成形、生物复制成形、生物自组织成形等加工成形方法。仿生

2、制造是模拟生物形体与功能的结构制造，包括仿生材料结构、仿生表面结构、仿生运动结构等结构制造。仿生制造的结构往往比较复杂，利用增材快速原型和传统机械制造方法效率通常较低，利用生物方式制造方法往往更加简便和快捷。阐明生物成形方法在仿生微纳复杂形体、结构、功能界面制造上的优势，表明生物成形技术在节能、环保、微纳等领域具有广阔的应用前景。关键词：生物制造仿生制造生物成形微纳产品中图分类号：THl6BioformingMethodsofBionicManufacturingZHANGDeyuanCAIJunLIXiangJ

3、IANGXinggangRANXinCHENBo(CollegeofMechanicalEngineeringandAutomation，BeihangUniversity,Beijing100191)Abstract：Biological&bionicmanufacturingisanewintersectionalinnovativefieldofmechanicalfieldandbiologicalfield．Biologicalmanufacturingistousebiologicalspeciesa

4、ndmaterialsastoolsformanufacturing，differentmachiningandformingmethodsateproposed,suchasbio—removalmachining，bio-boundedforming，bin—growingforming，bio-joiningforming，bio-replicamdforming，andbio-assemblyforming．Bionicmanufacturingistoimitatetheshapesandfunctio

5、nsoflivingcreaturestoproducedifferentstructures，suchasthebionicmaterialstructures，bionicsurfacestructures，bionicmotionsU'uctures．Thestructuresareusuallycomplicated,toproducethemwittlbiologicalmodeisamoreconvenientandfasterwaycomparedwiththerapidproWtypmgmetho

6、dandtraditionalmechanicalmanufacturingme也od．Theadvantagesofbio-formingtechnologyinthefieldofbioniccomplexshape，structureandfunctionalinterfacesaredemonstrated,whichshowsthatbioformingtechnologieswouldhavegreatpotentialapplicationsinenergy—saving，environmental

7、protection,micro／nanofields．Keywords：BiologicalmanufacturingBionicmanufacturingBioformingMicro／nanoproducts0前言生物制造与仿生制造是机械领域与生物领域交叉的制造科学新领域，是21世纪迅速崛起的新兴制造技术。美国在{2020年制造技术的挑战》中将生物制造列为11个主要方向之-』11。生物制造研究主要包含利用生物形体和机能进行制造及制造类生物或生物体：①利用细胞三维受控组装、组织工程支架实现人工器官制造[2-3

8、]；②通过操作与排列生·国家自然科学基金'(50775006)和国家高技术研究发展计划(863计划。2007AA042353)资助项目。20090312收到初稿，20091011收到修改稿物分子实现生物器件制造14]；③利用生物机能实现微纳结构的生物方式制造：如利用氧化亚铁硫杆菌腐蚀金属加工微零件【蹦】、脂质体双亲性能实现功能芯片制造【71、利用S-layer自组装性能构