biotribology

定義：關(guān)于生物體、生物材料、仿生運動器件的摩擦學分支學科。

學科：機械工程_機械表面與界面_摩擦學_一般名詞

來源：機械工程名詞 第一分冊

相關(guān)詞：摩擦學 皮膚摩擦學 仿生摩擦學

圖片來源：視覺中國

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生物摩擦學是一門綜合了摩擦學、生物力學、流變學、生物醫(yī)學工程等學科的新興交叉學科。研究與生物系統(tǒng)相關(guān)的所有摩擦學問題，這里的生物系統(tǒng)從細胞、組織、器官，到植物、動物、人類，再到地球生態(tài)圈，包括所有由生命體構(gòu)成的系統(tǒng)。1973年，英國的鄧肯·道森教授首次提出生物摩擦學，如今它逐漸成為摩擦學前沿的發(fā)展方向。

與一般的摩擦學問題相比，生物摩擦學具有如下特點：

一是生物活性，例如足底皮膚在摩擦過程中會逐漸增厚，又如關(guān)節(jié)滑液在新陳代謝中始終維持適量。

二是微觀結(jié)構(gòu)，例如鯊魚皮表面的微觀結(jié)構(gòu)賦予其優(yōu)異的減阻性能，又如荷葉表面具有自清潔功能。這些自然現(xiàn)象的研究與工程應用，又衍生出仿生摩擦學這一分支學科。

雖說生物系統(tǒng)無所不包，但生物摩擦學的研究重點還是在人體。

人體生物摩擦學包含四類研究對象：

一是人體中生命體與生命體構(gòu)成的摩擦副，例如牙與牙、骨骼與肌肉。

二是人體組織與人造物體構(gòu)成的摩擦副，如牙與牙套、眼瞼與人工角膜。

三是在人體環(huán)境中工作的人工摩擦副，例如人工關(guān)節(jié)、人工心臟瓣膜等。

四是天然或人造器官表面與人體體內(nèi)介質(zhì)構(gòu)成的摩擦副，例如關(guān)節(jié)與關(guān)節(jié)滑液、血細胞與血漿。

生物摩擦學是提高人類生命質(zhì)量的關(guān)鍵科學，我國學者于此已經(jīng)取得了突出的成績。西南交通大學周仲榮教授及其團隊，在牙齒耐磨功能機理、表面抗粘耐磨仿生設(shè)計與制造等方面取得了一系列創(chuàng)新成果。北京航空航天大學陳華偉教授及其團隊在《自然》雜志（Nature）發(fā)文，揭示了豬籠草的新型濕滑機制及應用展望。這些研究成果不僅推動了生物摩擦學的發(fā)展，也為相關(guān)醫(yī)療技術(shù)的進步和人類健康作出了重要貢獻。

責任編輯：張鵬輝