新安晚報 安徽網 大皖客戶端訊 貝殼的珍珠層，由佔主要部分的脆性碳酸鈣礦物和少量的柔性聚合物構成，雖然組分簡單，但其精緻的多級結構和界面特點賦予其超出自身組分幾個數量級的優異力學性能。這種在溫和條件下由簡單材料組分生長實現的多級構造和性能放大，使貝殼的珍珠層受到研究人員的高度關注。礦物粘土和石墨烯等超薄納米片作為接近理想和無缺陷的納米結構單元，已經被廣泛用於構築仿珍珠層結構複合薄膜和塗層。然而，其在構築更具實用價值的宏觀尺度塊體結構仿珍珠層材料方面仍然極具挑戰，主要表現在難以設計穩健可控的微/納尺度界面來增強納米片單元及其之間的相互連接，進而實現對所構築宏觀塊材的性能強化。
近日，中國科學技術大學俞書宏教授研究團隊與吳恆安教授課題組合作，他們在深入理解貝殼珍珠層的「磚-泥」層狀微納結構、多級界面特點和強韌化機制的基礎上，提出了一種新型的仿生多尺度軟硬雙網絡聚合物基界面設計策略，結合高效的自下而上仿生組裝方法，利用廉價的粘土納米薄片成功地製備出綜合性能卓越的宏觀塊體仿珍珠層納米複合材料。所提出的界面設計策略溫和而靈活，可適用於蒙脫土納米片、石墨烯等不同二維納米結構單元體系。相關研究論文近日以「Superior biomimetic nacreous bulk nanocomposites by a multiscale soft-rigid dual-network interfacial design strategy」為題發表於Cell Press旗下的材料學旗艦期刊Matter上（Matter 2019, 1, 412–427），論文第一作者為博士生陳思銘、副研究員高懷嶺和博士生孫曉昊。
新安晚報 安徽網 大皖客戶端記者 陳牧