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贝壳珍珠层及其仿生材料的研究进展

贝壳珍珠层及其仿生材料的研究进展

孙娜1,吴俊涛1,江雷1,2

【摘要】摘要贝壳珍珠层是一种天然的有机-无机层状复合材料,其独特的多尺度、多级次“砖-泥”组装结构赋予其优异的机械性能.受贝壳珍珠层启发,人们已利用不同方法制备了一系列仿生高强超韧层状复合材料,这些材料在航空航天、军事、民用工程及机械等领域表现出广阔的应用前景.本文就贝壳珍珠层的结构及增韧机制和近年来仿贝壳材料的制备方法及其研究进展进行了综述,并提出一些看法和思考.

【期刊名称】高等学校化学学报

【年(卷),期】2011(032)010

【总页数】9

【关键词】关键词仿生材料;贝壳珍珠层;层状复合材料;有机-无机杂化;仿生设计

[综合评述]

天然生物材料,如贝壳、骨和牙等生物矿化材料或蚕丝、蜘蛛丝等结构蛋白,是生物体为了适应环境,经历亿万年的演变和进化形成的,其结构和功能已达到近乎完美的程度,远远超出人们的想象[1~4].受自然界生物启发利用新颖的合成策略和源于自然的仿生原理来设计合成有机、无机、有机-无机杂化结构材料和功能材料是近年来迅速崛起的研究领域,并已经成为化学、材料、生命和力学等学科交叉研究的前沿热点之一[5~9].

虽然天然生物材料种类繁多,功能迥异,但也存在许多共同的特点[1,10,11],如其构成物质简单,却具有复杂的自组装分级结构和有机-无机杂化的复

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