南开大学梁嘉杰教授团队 Nano Lett.：一种高分子材料增强增韧的新策略
2023-06-23 来源：高分子科技
材料的增强增韧是高分子材料的重点研究方向，也是一直以来的研究难点。天然蜘蛛丝具有优异的力学强度、延展性、韧性等，是力学强韧性能结合最好的材料之一。蜘蛛丝优异的机械性能主要源于其多级结构。其一级结构是β-片状纳米晶为交联点以及富甘氨酸无定形区，通过纳米晶交联提高蜘蛛丝力学强度，通过无定型区提高蜘蛛丝的延展性；其二级结构是β-片状纳米晶中取向排列的β-strands，并通过黏滑形变提供能量耗散进一步提高蜘蛛丝的延展性和韧性。通过模仿蜘蛛丝结构来实现材料的增强增韧是一直以来的研究热点，但是要真正想达到蜘蛛丝优异的综合力学性能，仍然是一个挑战。
同时，所获得的人造纤维材料还具有类似于蜘蛛丝的抗冲击以及形状记忆等特性，并可用于对高分子复合材料的力学增强中，极大提高复合材料的抗疲劳性能。该工作以“Biomimetic Super tough, Strong and Ductile Artificial Polymer Fiber based on Immovable and Slidable Crosslinks”为题发表在《Nano Letters》上。南开大学硕士生孔振和中科大研究生侯远震为共同一作。该研究得到国家自然科学基金委的支持。该工作也是梁嘉杰团队近期在高分子纳米复合材料增强增韧方向（Adv. Mater. 2023, 35, 2209527）的延续性工作。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c01786
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（责任编辑：xu）
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