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红心大战:我国学者仿生“超强鱼鳞”研制“人体盔甲”新材料

时间:2018/10/15 17:41:18  作者:  来源:  浏览:0  评论:0
内容摘要: 亚马逊河中的食人鱼牙齿锋利、性情凶猛,却奈何不了体型巨大的巨骨舌鱼,因为后者有一身“龙鳞甲”。近期,中国科学技术大学俞书宏教授团队深入研究了这种“超强鱼鳞”,首次提出并运用“纳米螺旋刷涂法”仿生研制出一种“轻且坚韧”的防护材料。国际学术期刊《国家科学评论》日前发表了该成果。当前...
    亚马逊河中的食人鱼牙齿锋利、性情凶猛,却奈何不了体型巨大的巨骨舌鱼,因为后者有一身“龙鳞甲”。近期,中国科学技术大学俞书宏教授团队深入研究了这种“超强鱼鳞”,首次提出并运用“纳米螺旋刷涂法”仿生研制出一种“轻且坚韧”的防护材料。国际学术期刊《国家科学评论》日前发表了该成果。

当前社会对高性能防护材料的需求不断提高,但现有材料各有局限性,金属“太重”、陶瓷“太脆”、纤维复合材料“太软”。

前不久,美国加州大学伯克利分校罗伯特·里奇研究组揭示了巨骨舌鱼能抵御食人鱼可怕攻击的关键机制:鱼鳞特殊的螺旋胶合板微纳结构,能吸收外界能量并抵抗裂纹的扩张。

“超强鱼鳞”是一种理想的防护材料,但由于缺乏灵活高效组装微纳单元的技术,人工仿制挑战重重。

近期,俞书宏教授仿生研究团队在深入研究“超强鱼鳞”基础上,提出一种创新方法:以羟基磷灰石微纳米纤维为基元,结合高分子海藻酸钠,定向刷涂与螺旋层积相结合,高效组装仿生复合材料。

“羟基磷灰石是动物骨骼的主要成分,我们借助毛刷和纳米纤维的微作用力,像刷墙一样‘定向刷涂、有序排列’,再一层一层按照交错角‘螺旋堆积’起来。”研究团队成员、博士后高怀岭说。

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