来源：X一MOL资讯
牙齿、骨骼和贝壳等天然生物材料引人注目的力学性能已经激发了研究人员模仿生物结构制备复合物材料的兴趣。这种结构构建和设计的灵感是基于在定向排列的刚性基元之间连接相对较软的聚合物，通过界面间的能量转移来实现具有机械调控需求的复合物体系。虽然模仿这种结构设计，研究已经获得了许多具有较好机械性能的软硬结合的复合物体系，但这种类似硬的砖块和软的砂浆的复合结构力学作用机制主要是基于软相与硬相间的界面结合强度。
针对构建的复合结构中硬相之间如何发生力学相互作用，以及界面结构和基元特性对机械性能的力学作用机制研究尚不充分，这在很大程度上限制了仿生结构的机械性能提升。所以，需要从界面结构设计和构建材料的基元特性出发，对生物结构力学作用机制进行深入和科学的理解与认识。
近日，中国科学院化学研究所王铁研究员课题组，受自然生物材料的界面结构和组成基元特性对机械性能增强机制的启发，利用纳米片构建了不同的自组装超结构，全面而深入地研究了界面结构和组装基元对机械和摩擦学性能的力学作用机制。
近日，中国科学院化学研究所王铁研究员课题组，受自然生物材料的界面结构和组成基元特性对机械性能增强机制的启发，利用纳米片构建了不同的自组装超结构，全面而深入地研究了界面结构和组装基元对机械和摩擦学性能的力学作用机制。
通过不同手段的微观机械实验测试和理论计算分析，证明了交错连接的自组装超结构具有比常规的面对面超结构更强的机械性能，并且远优于无序混合结构。有限元模拟分析表明，交错连接超结构机械性能的优越性归因于交错区域增强的界面横向张应力和交错位点具有强的界面滑动摩擦阻力。
此外，具有结晶缺陷的纳米片组装基元构建的组装超结构，因为缺陷容忍性的应力分散机制和能量耗散特征，进一步提高了交错连接超结构的机械性能和组装结构稳定性。进一步通过摩擦学和机械性能对比分析，发现结晶缺陷纳米片组装超结构表现出了比其它纳米材料更高的机械性能和耐磨性，具有与自然生物材料相当的耐磨特性。
总的来说，目前提出的构建策略为未来自组装纳米材料应用具有高稳定性和耐久性提供了动力和设计指导。
这一成果近期发表在Advanced Materials 上，文章第一作者为中国科学院化学研究所薛振杰助理研究员，王铁研究员和薛振杰助理研究员为本文共同通讯作者。
这一成果近期发表在Advanced Materials 上，文章第一作者为中国科学院化学研究所薛振杰助理研究员，王铁研究员和薛振杰助理研究员为本文共同通讯作者。
来源：X-molNews X一MOL资讯
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