中文摘要：

基于天然生物结构的化学组分和组织结构特点，本项目将模板和遗态的学术思想引入材料的制备科学。本课题提出以天然的生物结构为模板，经过预处理，并通过无机物或者有机物的选择性浸渍和组装，利用生物显微成分化学反应的选择性、必要的过程工艺控制措施以及化学反应的置换性，而复制生物结构，从而制备出各种各样具有经自然优化后的最佳多尺寸多维生物结构特点、独特显微组织的多孔遗态材料；通过本项目的研究，以期建立基于自然界生物结构遗态思想的新材料设计思路和体系，揭示以自然界生物结构为模板通过生物结构和形态的遗传，化学组分的变异过程制备新材料的遗传和变异规律，提出遗态材料微观组织结构的调控机制和控制措施，并最终搭建由生物结构到遗态材料共性理论平台。该研究思路突破了传统多孔材料的常规设计思想，有望建立新的、基于遗态学术思想的新型材料及其复合材料体系和设计原则。

结论摘要：

本项目综合仿生学、生物矿化和生物模板合成思想，将"遗态"概念引入新型材料的合成制备，发展了一种温和、环保、具有普适性的技术路线- - 即以天然生物结构为模板，通过无机物或者有机物的选择性浸渍和组装，利用生物结构组分化学反应的选择性，以及通过必要的工艺过程控制，从而制备出完全复制生物模板独特的形态和物理结构，但化学组分发生变异的"遗态材料"。生物结构的多样性赋予遗态材料极大的设计自由度，遗态材料所具有的多尺寸、多结构、多维的生物分级结构特征，赋予其优异力学和功能特性，是运用其它高新技术所难以合成与制备的。本项目应用"遗态"的技术原理，分别采用木材、棉花、蝴蝶、蛋膜为生物模板，成功地制备了多种碳化物、氧化物遗态陶瓷材料，这些材料在气敏、光催化、发光、绝热等方面表现出异于同类材料的特异性能。本项目并对材料制备过程的作用机制进行研究，揭示了生物模板发生形态结构遗传、化学组分变异的规律，提出遗态材料微观组织结构的调控机制和措施，为今后选择合适的生物结构材料参与到新型功能材料的制备过程提供了理论依据和技术原型。