受石鳖启发 科学家研制出兼具柔韧性和耐冲击性的材料
文章来源：未知 更新时间：2019-12-12 15:44:29
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据外媒报道，在防弹衣方面，通常需要权衡取舍–它可以具有很高的耐冲击性或柔韧性，但不能兼而有之。但是，由于受到软体动物启发的实验性新材料的出现，这种情况可能会改变。
通常，软体动物的壳要么是一个刚性件，要么是两个铰接件。石鳖的椭圆形外壳有所不同，它由八个重叠的壳板组成，在底部由环形“腰带”围绕。该环带依次由小的、坚硬的、重叠的鳞片组成，它们附着在较软的下面组织上。 这种排列于石鳖来说效果很好。当外力施加到上面时，它们会向内会聚并锁定在一起，形成坚硬的屏障。但是，当该生物试图使其身体与它所紧贴的岩石的轮廓相符时，这些壳板和鳞片会相互来回滑动，从而使外壳保持柔韧性。
最近，一个国际科学家团队开始着手复制该功能，最终生产出具有柔韧性和耐冲击性的材料。它由重叠的3D打印的刚性“标尺”组成，这些标尺安装在柔性基板上。在实验室测试中，研究发现这些鳞片在受到外部机械力时会形成坚固的屏障，而在基材弯曲时会随基材一起移动。值得注意的是，鳞片越小，灵活性越大，抗冲击性越低。
弗吉尼亚理工学院的副教授李玲（音译）表示：“我们希望集成灵活性和保护性，而使用合成系统很难做到这一点。我们将继续进行研究，以探索原始生物模型系统之外的设计空间，并在不同的负载条件下进行测试。” 麻省理工学院、哈佛大学、加州州立大学富尔顿分校和德国马克斯·普朗克胶体与界面研究所的科学家也参加了这项研究。有关该研究的论文最近发表在《自然通讯》杂志上。 |
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