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Novel Anti-fouling Strategies of Live and Dead Soft Corals(Sarcophyton trocheliophorum):Combined Physical and Chemical Mechanisms

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Journal of Bionic Engineering 2020年第4期17卷 677-685页

作者： Limei Tian E Jin Benli Yu Hang Sun yangeng shang Wei Bing Key Laboratory of Bionic Engineering Ministry of EducationJilin UniversityChangchun 130022China Weihai Institute for Bionics-Jilin University Weihai 264207China Yantai Ice Wheel Casting Co. LtdYantai 264002China Yantai Ice Wheel Intelligent Machinery Technology Co. LtdYantai 264006China School of Chemistry and Life Science Changchun University of TechnologyChangchun 130012China

At present,biomimetic antifouling research objects are mostly concentrated on the fast-moving marine organism,but the anti-fouling effect of the low-speed or static marine equipment is not *** paper describes the anti-fouling mechanism of soft coral(Sarcophyton trocheliophorum),including the physical defense mechanism and the bactericidal ability of mucus and coral *** a sessile organisms,soft coral lacks escape ***,the study on its antibacterial strategy is significant because it can provide theoretical guidance for static *** showed that the live soft coral would molt in unfriendly environment,and the secreted mucus could defend themselves against fouling ***,Liquid Chromatography-Mass Spectrometry(LC-MS)analysis was conducted to identify the bioactive compounds of the coral powder and *** revealed that both powder and mucus contained a wide variety of toxic components,which had bactericidal ***,at the same concentration,the inhibitory effect of the main components on Gram-negative bacteria was stronger than that on positive *** findings enhance the understanding about the antifouling mechanism of soft coral and provide new ideas for design and prepare novel antifouling strategy to combat biofouling under static condition.

关键词： biomimetic antifouling soft coral antibacterial marine bacteria mucus

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离心泵仿生减阻增效涂层的涂覆工艺参数优化

农业工程学报 2019年第6期35卷 47-54页

作者：田丽梅张吉祥梁颖姚广海商延赓吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130022 长春瑞泰博尔克科技有限公司长春130507

仿生减阻功能表面应用于离心式水泵关键零部件的过流部位,可显著提升水泵效率。仿生减阻增效功能表面以海豚皮肤为仿生原形,包含刚性基底和涂层2部分,一般由高黏性聚氨酯在刚性基底表面浇注生成功能表面涂层。涂层厚度对泵效率影响最为... 详细信息

仿生减阻功能表面应用于离心式水泵关键零部件的过流部位,可显著提升水泵效率。仿生减阻增效功能表面以海豚皮肤为仿生原形,包含刚性基底和涂层2部分,一般由高黏性聚氨酯在刚性基底表面浇注生成功能表面涂层。涂层厚度对泵效率影响最为显著,由于聚氨酯高黏性特征和传统涂覆工艺技术的限制,很难在叶轮复杂流道表面实现高效、高质的涂覆。针对上述难题,该文利用自制旋转涂覆设备,通过对聚氨酯材料的浇注温度、设备旋转速度、涂覆持续时间的优化控制涂层厚度,建立拟合方程并进行试验验证。试验结果表明,以200QJ50-26水泵叶轮为载体,影响功能表面涂层厚度的主次因素依次为设备旋转速度、浇注温度、涂覆持续时间。通过拟合方程预测出叶轮流道内表面涂层厚度为0.5 mm时的最佳涂覆参数组合:涂覆时间53.7 s、旋转速度401 rad/min、浇注温度90.1℃。涂覆试验检验结果表明,利用上述优化工艺参数控制的功能表面涂层厚度与拟合方程计算厚度相比,误差小于5%,计算结果可靠。研究结果可为离心泵仿生减阻增效功能表面面层材料涂覆的工程化施工提供参考。

关键词：泵仿生减阻弹性涂层拟合方程

“新工科”背景下“仿生设计学”课程建设的思考

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创新创业理论研究与实践 2022年第13期5卷 10-12,53页

作者：田丽梅赵杰商延赓孙霁宇吉林大学生物与农业工程学院吉林长春130022

以多学科交叉为特色,以工程仿生研究为优势,进行“仿生设计学”课程建设,更新教学内容和课程体系,建成满足行业发展需要的课程和教材资源,把握工科人才的核心素养,培养设计思维、工程思维、批判性思维,在“新工科”课程教学活动中进行... 详细信息

以多学科交叉为特色,以工程仿生研究为优势,进行“仿生设计学”课程建设,更新教学内容和课程体系,建成满足行业发展需要的课程和教材资源,把握工科人才的核心素养,培养设计思维、工程思维、批判性思维,在“新工科”课程教学活动中进行工程仿生设计的培养,使学生学会用创新、系统、融合的方式解决具体工程问题。

关键词： “新工科” “仿生设计学” 课程建设

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仿海豚皮肤结构的功能表面提高离心泵效率

农业工程学报 2016年第7期32卷 72-78页

作者：商延赓金娥可庆朋韩亚民高志桦田丽梅吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130022 吉林珲春矿业集团珲春133300 青岛四方车辆研究所有限公司青岛266031

为了提供一种可利用仿生功能表面提高泵类产品效率的方法,该文分别以鲨鱼皮肤及海豚皮肤表面结构为模仿原型,设计了2种仿生功能表面,模仿鲨鱼皮肤结构的功能表面为模型1,仿海豚皮肤结构的功能表面为模型2,并以吉林市奥吉通泵业有限公司... 详细信息

为了提供一种可利用仿生功能表面提高泵类产品效率的方法,该文分别以鲨鱼皮肤及海豚皮肤表面结构为模仿原型,设计了2种仿生功能表面,模仿鲨鱼皮肤结构的功能表面为模型1,仿海豚皮肤结构的功能表面为模型2,并以吉林市奥吉通泵业有限公司生产的200QJ50-26离心式水泵为载体,进行了试验研究。研究结果表明,模型1可提高水泵效率2%~3%,模型2可提高水泵效率5%,且模型2在全流段范围内增效效果显著。利用氢气泡流动显示试验,从流场尾迹再附点及涡距2个方面说明了上述2种模型对流体介质的控制机制。试验结果表明,模型2相比模型1,其尾迹再附点距离降低5 mm,而尾迹涡距距离却增加3 mm。说明模型2的压差阻力得到降低,此外,模型2通过降低涡生成密度及速度的方式降低能量的耗散,其减阻效果更明显。该研究为仿生功能表面在以流体为工作介质的流体机械及在流体介质中运行的交通工具的全面应用提供了参考。

关键词：泵仿生模型流动显示减阻

面向“仿生科学与工程”新工科本科生人才培养

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创新创业理论研究与实践 2021年第5期4卷 105-107页

作者：田丽梅孙霁宇赵杰商延赓吉林大学生物与农业工程学院吉林长春130025

新工科建设工作是提升国家综合实力、培养复合型人才、助力工科创新发展的重要举措。新时代背景下,如何高效推进新工科建设工作,是亟待解决的问题。该文针对"仿生科学与工程"新工科学科人才培养存在的主要问题、创新人才培养的发展趋势... 详细信息

新工科建设工作是提升国家综合实力、培养复合型人才、助力工科创新发展的重要举措。新时代背景下,如何高效推进新工科建设工作,是亟待解决的问题。该文针对"仿生科学与工程"新工科学科人才培养存在的主要问题、创新人才培养的发展趋势及创新人才培养模式进行了探索,为提高工程人才培养质量、提升工程教育国际竞争力、践行吉林大学大学"双一流"建设目标添砖加瓦。

关键词：新工科 “仿生科学与工程” 本科生创新培养模式