金龟子后翅展开/折叠液压作用机理及可折叠膜结构系统研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31172144
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    53.0万
  • 负责人：
    孙霁宇
  • 依托单位：
    吉林大学
  • 学科分类：
    C0403.动物生理与行为
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

瞄准国际科技前沿，本项目拟以鞘翅目昆虫金龟子后翅为主要研究对象，系统研究金龟子后翅展开/折叠行为，探索其展开/折叠过程中液压变化规律，揭示其展开/折叠液压作用机理；研究其膜状结构材料的纳米力学特性，构建金龟子后翅参数模型，揭示其力学性能及与翅脉结构体系的集成关系；并在此基础上进行膜结构系统优化构型设计，进行仿生可折叠膜结构系统的设计和仿真分析，提出可折叠膜结构系统仿生设计的基本方法，这将为新型膜结构系统设计提供仿生思想。本项目就是要从金龟子后翅展开/折叠行为、后翅参数模型、翅脉内液压力变化规律三个方面进行后翅展开/折叠液压作用机理和纳米力学特性与翅脉结构体系的集成关系的探讨，将昆虫行为与液压原理、纳米力学理论与生物微观结构结合，进行可折叠膜结构系统的仿生研究，其研究成果将丰富生物学和工程仿生学的内容，对进一步发展机械仿生理论与技术具有重要意义。

结项摘要

本项目以鞘翅目昆虫金龟子后翅为主要研究对象，系统研究了金龟子后翅展开/折叠行为，探索其展开/折叠过程中液压变化规律，揭示了其展开/折叠液压作用机理；研究其膜状结构材料的纳米力学特性，构建了金龟子后翅参数模型，揭示其力学性能及与翅脉结构体系的集成关系；并在此基础上进行膜结构系统优化构型设计，进行了仿生可折叠飞行翼的设计，提出可折叠飞行翼仿生设计的基本方法，这将为新型微飞行器设计提供仿生思想。本项目从金龟子后翅展开/折叠行为、后翅参数模型、翅脉内液压力变化规律三个方面对后翅展开/折叠液压作用机理和纳米力学特性与翅脉结构体系的集成关系的进行了探讨，将昆虫行为与液压原理、纳米力学理论与生物微观结构结合，进行可折叠飞行翼的仿生研究，其研究成果将丰富生物学和工程仿生学的内容，对进一步发展机械仿生理论与技术具有重要意义。已公开发表16篇学术论文，其中SCI收录11篇，EI收录5篇。国家发明专利获得授权2件，实用新型获得授权1件。培养硕士生4名。

项目成果

期刊论文数量（24）
专著数量（0）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
鲍鱼壳体纳米力学特性及有限元分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    吉林大学学报（工学版）
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马云海;王悦明;潘春祥;张志君
  • 通讯作者：
    张志君
Hierarchical structure and mechanical properties of nacre: a review
珍珠层的层次结构和机械性能：综述
  • DOI：
    10.1039/c2ra20218b
  • 发表时间：
    2012-01-01
  • 期刊：
    RSC ADVANCES
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Sun, Jiyu;Bhushan, Bharat
  • 通讯作者：
    Bhushan, Bharat
Nanoindentation mechanical properties and structural biomimetic models of three species of insects#39; wings
三种昆虫的纳米压痕力学性能和结构仿生模型
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Journal of Wuhan Unversity of Technology (Materials Science Edtion)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Chang Z. Y.;Ling M. Z.;Zhang J.;Sun J. Y.
  • 通讯作者：
    Sun J. Y.
The structure and mechanical properties of dragonfly wings and their role on flyability
蜻蜓翅膀的结构和力学性能及其对飞行性能的影响
  • DOI：
    10.1016/j.crme.2011.11.003
  • 发表时间：
    2012-01-01
  • 期刊：
    COMPTES RENDUS MECANIQUE
  • 影响因子：
    0.8
  • 作者：
    Sun, Jiyu;Bhushan, Bharat
  • 通讯作者：
    Bhushan, Bharat
Quantitative nanomechanical properties of the cuticle of the multicolored asian lady beetle using the modulus mapping technique
使用模量映射技术定量亚洲瓢虫角质层的纳米力学特性
  • DOI：
    10.2174/1573413711666141223224759
  • 发表时间：
    2015-03
  • 期刊：
    Current Nanoscience
  • 影响因子：
    1.5
  • 作者：
    Xue W. L.;Akhtar R.;Ren L.;Tong J.
  • 通讯作者：
    Tong J.

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    张金;孙霁宇;赵彦如;陈东辉;佟金
  • 通讯作者：
    佟金
东方蝼蛄前足爪趾结构与表皮纳米力学性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    农业机械学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙霁宇;高吭;佟金
  • 通讯作者：
    佟金

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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