南開大學梁嘉杰教授團隊 Nano Lett.：一種高分子材料增強增韌的新策略
2023-06-23 來源：高分子科技
材料的增強增韌是高分子材料的重點研究方向，也是一直以來的研究難點。天然蜘蛛絲具有優異的力學強度、延展性、韌性等，是力學強韌性能結合最好的材料之一。蜘蛛絲優異的機械性能主要源于其多級結構。其一級結構是β-片狀納米晶為交聯點以及富甘氨酸無定形區，通過納米晶交聯提高蜘蛛絲力學強度，通過無定型區提高蜘蛛絲的延展性；其二級結構是β-片狀納米晶中取向排列的β-strands，并通過黏滑形變提供能量耗散進一步提高蜘蛛絲的延展性和韌性。通過模仿蜘蛛絲結構來實現材料的增強增韌是一直以來的研究熱點，但是要真正想達到蜘蛛絲優異的綜合力學性能，仍然是一個挑戰。
同時，所獲得的人造纖維材料還具有類似于蜘蛛絲的抗沖擊以及形狀記憶等特性，并可用于對高分子復合材料的力學增強中，極大提高復合材料的抗疲勞性能。該工作以“Biomimetic Super tough, Strong and Ductile Artificial Polymer Fiber based on Immovable and Slidable Crosslinks”為題發表在《Nano Letters》上。南開大學碩士生孔振和中科大研究生侯遠震為共同一作。該研究得到國家自然科學基金委的支持。該工作也是梁嘉杰團隊近期在高分子納米復合材料增強增韌方向（Adv. Mater. 2023, 35, 2209527）的延續性工作。
原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c01786
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（責任編輯：xu）
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