您的当前位置:首页 >> 学院概况

仿生结构与材料防护研究所
作者:文/astro    访问量:3167   发布时间:2017-05-10


1.      概况

2002年3月,仿生结构与材料防护研究所(简称“仿生所”)依托“机械设计及理论”学科而成立。目前共有专职科研人员15人,其中教授4人、外专青年千人1名,副教授4人,博士后1人,讲师4人,实验技术人员1人。所长戴振东教授是享受国务院特殊津贴专家,多名人员分别入选高校“青蓝工程”、江苏省“333工程”和“六大人才高峰”培养对象及“南京市领军型科技创业人才”。已经培养毕业博士、硕士100余名,在读博士、硕士,60余人。研究所是国内较早开展仿生科学与工程研究的专业研究所,从2002年以来一直从事动物运动仿生、微纳结构功能仿生、仿生控制、特种仿生机器人等方面的研究,具有从事交叉科学研究的优势和学术积累。以壁虎、甲虫等黏附动物为仿生对象,系统研究了此类动物的黏附结构、功能和神经控制机制,研制了仿生黏附材料、结构和仿生机器人。开展了轻质多功能结构和材料的仿生研究,研制的轻质泡沫金属具有结构轻质化、电磁屏蔽、轻质储能等多种用途。研究所首创的全空间3维动物运动力学测试实验和观测系统,获得黏附动物全空间运动反力,揭示壁虎脚趾和脚掌对接触的精细感知和壁虎对运动反力的调控规律。“动物运动力学测试系统”获2011年第39届日内瓦博览会发明金奖。研制的仿壁虎爬壁机器人参加 “十一五”国家重大科技成果展览,研究成果在中央电视台做了系列报道 (CCTV10),并获人民日报等多家社会媒体报道。

2.      学科建设

目前仿生所研究工作涉及机械工程、材料化学、信息控制、生物学等多个学科,有高度的交叉性及探索性。主要研究领域包括:

(1)运动仿生学。包括:动物运动神经系统及其神经信息调控技术、动物机器人、动物运动力学及反力测试技术、干黏附材料与结构、仿生机器人。

(2)轻质多功能结构与材料。包括:超厚泡沫金属的制备、轻质结构材料、电磁屏蔽材料、轻质储能结构材料、仿生点阵结构材料、连续金属增强的摩擦学材料、仿鞘翅轻质结构材料。

(3)摩擦学。摩擦体系热力学、表面工程、仿生表面与界面技术。

3.      科研工作

仿生所经过多年努力,共承担的课题近100项。主持的主要项目有:国家自然基金重点项目2项、重大国际合作项目2项、863项目2项、国防基础预研项目1项、陆军装备预研项目1项、军委科技委创新局项目1项、国家自然科学基金面上和青年项目共20余项;参与973计划子项目2项、重点项目3项;主持省部级项目、航空基金、航天八和航天五院合作项目、横向及校级项目,科研经费到款超过3000万。

研究所已经推动并形成了良好的国内外跨学科合作氛围。我所8位教师有多次出国做访问学者的经历,并与国外多所著名高校保持着长期科研协作和人才交流关系。仿生所从2014年开始,在中德中心资助下,作为中方主办方,一直定期轮流在中、德两地举办“中德仿生高端研讨会”,已经成功举办了两届。2008年在国家自然科学基金委和南京航空航天大学的大力支持下,由仿生结构与材料防护研究所主办了 “International Symposium on Nature-Inspired Technology 2008”及“International Symposium on Intelligent Unmanned Systems 2008”国际会议。2009年韩国济州岛举办的ISNIT&ISIUT2009国际会议本研究所作为主办方之一。2010年仿生所作为组委会,组织国际会议“2010仿生科学前沿高端研讨会”。 2013年,由国际仿生工程学会主办的第四届国际仿生工程学术大会(ICBE’13)在南京航空航天大学隆重举行,近300名中外学者参加大会。2016年11月,2016年11月2日-4日,由工业和信息化部主办、我院仿生所承办的“一带一路仿生科学与技术跨学科合作研讨会”成功举行。

4.      实验室建设

经过多年的建设和发展,实验室具有了较完善的进行仿生科学研究与工程开发所需的生物、物理设备和手段。2016年获批“仿生功能材料”江苏省高校重点实验室。实验室面积近1100 m2,建立了专业的实验动物壁虎、鸽子饲养房,建设有航天仿生机器人、生物机器人、轻质高强仿生材料、仿生摩擦学、运动生物力学、智能驱动材料、微纳制备等实验室。主要设备有:日本Olympus 公司i-SPEED TR高速摄像机;美国NI公司PXIe多通道(48通道)应变信号调理系统;体视生物显微镜系统(MZ95,Leica,Germany);纳米压痕仪(SA2,MTS USA);多功能材料摩擦性能试验机(UMT-2,CETR USA);美国STRATASYS公司三维立体打印机;动物全空间运动反力行为测试仪(自研设备);摩擦性能试验机(自研设备)。

5.      研究成果

(1)“动物全空间运动反力行为测试仪”获第39届日内瓦发明博览会金奖和罗马尼亚政府奖

(2)“动物粘附接触的运动行为-力学精确测试及运动仿生技术”获教育部技术发明奖二等奖

(3)2011年国家“十一五”重大科技成果展,仿生所受国家科技部之邀参加了展览,仿生所研制的动物全空间运动行为—反力测试仪和仿壁虎机器人作为“十一五”期间受国家高技术研究发展计划(863)资助的科研成果之一,展览期间受到了广泛关注,中央电视台、北京科技报等多家媒体相继报道了我校的这一研究成果。并于5月,应中央电视台邀请,仿生所拍摄了两档科教节目,《行走绝壁的机器人》、《我为壁虎狂》。

(4)发明专利共有50余项,其中授权发明36项。

(5)在国内外一流学术期刊和会议发表论文300多篇,SCI检索近100篇,EI收录超过100篇。出版专著4部。