生物摩擦学
biotribology
定义:关于生物体、生物材料、仿生运动器件的摩擦学分支学科。
学科:机械工程_机械表面与界面_摩擦学_一般名词
来源:机械工程名词 第一分册
相关词:摩擦学 皮肤摩擦学 仿生摩擦学
图片来源:视觉中国
【延伸阅读】
生物摩擦学是一门综合了摩擦学、生物力学、流变学、生物医学工程等学科的新兴交叉学科。研究与生物系统相关的所有摩擦学问题,这里的生物系统从细胞、组织、器官,到植物、动物、人类,再到地球生态圈,包括所有由生命体构成的系统。1973年,英国的邓肯·道森教授首次提出生物摩擦学,如今它逐渐成为摩擦学前沿的发展方向。
与一般的摩擦学问题相比,生物摩擦学具有如下特点:
一是生物活性,例如足底皮肤在摩擦过程中会逐渐增厚,又如关节滑液在新陈代谢中始终维持适量。
二是微观结构,例如鲨鱼皮表面的微观结构赋予其优异的减阻性能,又如荷叶表面具有自清洁功能。这些自然现象的研究与工程应用,又衍生出仿生摩擦学这一分支学科。
虽说生物系统无所不包,但生物摩擦学的研究重点还是在人体。
人体生物摩擦学包含四类研究对象:
一是人体中生命体与生命体构成的摩擦副,例如牙与牙、骨骼与肌肉。
二是人体组织与人造物体构成的摩擦副,如牙与牙套、眼睑与人工角膜。
三是在人体环境中工作的人工摩擦副,例如人工关节、人工心脏瓣膜等。
四是天然或人造器官表面与人体体内介质构成的摩擦副,例如关节与关节滑液、血细胞与血浆。
生物摩擦学是提高人类生命质量的关键科学,我国学者于此已经取得了突出的成绩。西南交通大学周仲荣教授及其团队,在牙齿耐磨功能机理、表面抗粘耐磨仿生设计与制造等方面取得了一系列创新成果。北京航空航天大学陈华伟教授及其团队在《自然》杂志(Nature)发文,揭示了猪笼草的新型湿滑机制及应用展望。这些研究成果不仅推动了生物摩擦学的发展,也为相关医疗技术的进步和人类健康作出了重要贡献。
责任编辑:张鹏辉