● 摘要
经过数十亿年的自然选择和进化，生物材料的结构与功能达到了近乎完美的程度，实现了结构与功能的统一。通过研究高性能生物材料的结构与性能关系，揭示自然界材料设计基本原理，将为我们设计制备具有特殊性能的仿生先进材料提供设计源泉。高分辨X射线三维成像技术主要被用于观察物体内部结构，可以实现原位的，无损的三维成像。与其他X射线三维成像技术相比，微米X射线三维成像技术使用了特别的光学原件，聚焦X光提高分辨率。在生命科学、半导体学、地质学和材料学等领域有着广泛的应用。利用X射线三维成像技术等其他技术手段，我们比较研究了高性能海洋生物材料，轻质高强啄木鸟喙，开心果壳材料体系，并利用该技术手段首次在微米尺度上重构出异质界面三相体系的三维结构图像，为表面物理化学理论模型提供了直接的实验证据。另外我们还研究了壁虎脚表面超疏水高粘附性能的机理，并仿生制备了具有超疏水高粘附性能的人造材料。