科技日報合(he)肥4月6日電 （記者吳長鋒）6日，記者從188bet足球獲悉，該校俞書宏(hong)院士團(tuan)隊首次提出了(le)(le)非(fei)連(lian)(lian)續(xu)布(bu)利(li)岡（Bouligand）結(jie)構(gou)的設想，并發展了(le)(le)一(yi)種程序(xu)化組(zu)(zu)裝(zhuang)納米(mi)纖維的方法，成(cheng)功地創制出一(yi)種新型的輕質(zhi)高強仿生(sheng)非(fei)連(lian)(lian)續(xu)布(bu)利(li)岡結(jie)構(gou)納米(mi)復合(he)材料(liao)，實(shi)現了(le)(le)非(fei)連(lian)(lian)續(xu)纖維橋連(lian)(lian)和布(bu)利(li)岡構(gou)造誘導裂紋偏轉的協同增韌。該成(cheng)果(guo)為(wei)研制高性能結(jie)構(gou)材料(liao)提供了(le)(le)新的組(zu)(zu)裝(zhuang)方法。相關論(lun)文日前發表在國(guo)際期刊《物質(zhi)》上。

布(bu)利(li)岡(gang)結(jie)構(gou)由(you)單向納(na)米纖(xian)(xian)維片層(ceng)(ceng)螺旋堆疊構(gou)成，在(zai)(zai)骨、魚鱗、龍蝦殼等多(duo)種生(sheng)(sheng)物材(cai)料(liao)中廣泛存在(zai)(zai)，是(shi)一種典型的纖(xian)(xian)維增強結(jie)構(gou)，直接決定這(zhe)些生(sheng)(sheng)物材(cai)料(liao)的卓越力學(xue)性能。然(ran)而(er)，蘊(yun)藏在(zai)(zai)自然(ran)布(bu)利(li)岡(gang)結(jie)構(gou)中的智慧仍未得到充分開發和(he)運(yun)用，已實現(xian)的仿生(sheng)(sheng)布(bu)利(li)岡(gang)結(jie)構(gou)與自然(ran)布(bu)利(li)岡(gang)結(jie)構(gou)相比，無論在(zai)(zai)結(jie)構(gou)層(ceng)(ceng)級還是(shi)結(jie)構(gou)精度(du)方面都相差(cha)甚(shen)遠。

研究(jiu)人員(yuan)基(ji)于(yu)所開發的有序組裝(zhuang)(zhuang)納米(mi)(mi)纖(xian)(xian)維基(ji)元(yuan)的程序化裝(zhuang)(zhuang)置，以環境友好的硬硅(gui)(gui)鈣石納米(mi)(mi)纖(xian)(xian)維和(he)海(hai)藻酸鈉為原(yuan)料(liao)(liao)，通(tong)過(guo)螺旋組裝(zhuang)(zhuang)硬硅(gui)(gui)鈣石納米(mi)(mi)纖(xian)(xian)維于(yu)海(hai)藻酸鈉基(ji)體中，并結合溶膠—凝膠—薄(bo)膜轉(zhuan)變過(guo)程，成功制(zhi)備了非連續布利岡結構納米(mi)(mi)復(fu)合材料(liao)(liao)。實驗表(biao)明，該材料(liao)(liao)展現了卓越的力學性能，優于(yu)許多如魚鱗片、層(ceng)狀骨、蟹螯等(deng)天然布利岡結構材料(liao)(liao)以及仿生布利岡結構類(lei)似物和(he)部分工(gong)程纖(xian)(xian)維復(fu)合材料(liao)(liao)。進(jin)一步通(tong)過(guo)斷口微(wei)結構分析(xi)與理(li)論模擬(ni)發現，該材料(liao)(liao)表(biao)現出裂紋偏轉(zhuan)和(he)纖(xian)(xian)維橋連增韌機制(zhi)。

這種(zhong)仿(fang)生納(na)米復(fu)(fu)合材(cai)料(liao)具有(you)廣泛的(de)應用前(qian)景，可(ke)作為高損傷容忍性能(neng)的(de)骨修復(fu)(fu)材(cai)料(liao)等，對于今后開(kai)發新(xin)型納(na)米纖(xian)維(wei)復(fu)(fu)合材(cai)料(liao)、提升傳統纖(xian)維(wei)增強復(fu)(fu)合材(cai)料(liao)的(de)性能(neng)具有(you)重要的(de)指導意(yi)義。

《科技日報》（2022年04月07日(ri)）

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