新華社合肥10月15日電（記者 徐海濤）亞馬遜河中的食人魚牙齒鋒利、性情兇猛,，卻奈何不了體型巨大的巨骨舌魚,，因為后者有一身“龍鱗甲”。近期,，中國科學技術大學俞書宏教授團隊深入研究了這種“超強魚鱗”,，首次提出并運用“納米螺旋刷涂法”仿生研制出一種“輕且堅韌”的防護材料。國際學術期刊《國家科學評論》日前發(fā)表了該成果,。

　　當前社會對高性能防護材料的需求不斷提高,，但現(xiàn)有材料各有局限性，金屬“太重”,、陶瓷“太脆”,、纖維復合材料“太軟”。

　　前不久,，美國加州大學伯克利分校羅伯特·里奇研究組揭示了巨骨舌魚能抵御食人魚可怕攻擊的關鍵機制：魚鱗特殊的螺旋膠合板微納結(jié)構(gòu),，能吸收外界能量并抵抗裂紋的擴張。

　　“超強魚鱗”是一種理想的防護材料,，但由于缺乏靈活高效組裝微納單元的技術,，人工仿制挑戰(zhàn)重重。

　　近期,，俞書宏教授仿生研究團隊在深入研究“超強魚鱗”基礎上,，提出一種創(chuàng)新方法：以羥基磷灰石微納米纖維為基元，結(jié)合高分子海藻酸鈉,，定向刷涂與螺旋層積相結(jié)合,，高效組裝仿生復合材料,。

　　“羥基磷灰石是動物骨骼的主要成分，我們借助毛刷和納米纖維的微作用力,，像刷墻一樣‘定向刷涂,、有序排列’，再一層一層按照交錯角‘螺旋堆積’起來,?！毖芯繄F隊成員、博士后高懷嶺說,。

　　力學實驗表明,，這種新材料性能優(yōu)異：輕如塑料，卻比人體中最堅硬的牙釉質(zhì)還硬,。常規(guī)材料受力形成的裂紋較直,，這種材料的裂紋會偏轉(zhuǎn)、分支,，更“吸能”從而更堅韌,。研究團隊通過計算機建模，進一步探明了其性能的科學機理,。

　　據(jù)了解,，這種新材料可制作防護衣、頭盔,，也可以作為人工骨骼替代病變的骨組織,。

　　該研究受到國際學界關注。著名化學家,、德國康斯坦茨大學教授赫爾默特·科芬認為,，這項工作“高度鼓舞人心”，縮小了微納設計與工程制造之間的差距,，開啟了研制增強型仿生材料的新思路,。

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責任編輯： 程瑤