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    科學(xué)家利用魷魚(yú)環(huán)齒上的仿生蛋白質(zhì) 創(chuàng)造了層狀二維材料！
    
                
    
                  來(lái)源： 科技日?qǐng)?bào)
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                  2022-07-26 11:32:56
                
    
              
    
              
    
			  
                
    據(jù)最新一期《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》報(bào)道，美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)研究人員利用魷魚(yú)環(huán)齒上的仿生蛋白質(zhì)創(chuàng)造了一種復(fù)合的層狀二維材料，這種材料具有抗斷裂和很強(qiáng)的彈性。
    

    大自然創(chuàng)造出像骨頭、貝殼這樣的分層材料，正是這種多級(jí)結(jié)構(gòu)才確保了骨頭具有極高的抗斷裂強(qiáng)度，得以支撐龐大的身體。骨頭中含有無(wú)數(shù)空隙，然而，隨著生長(zhǎng)發(fā)育，它對(duì)缺陷的敏感度會(huì)降低。這意味著即使骨頭已經(jīng)含有諸多“缺陷”，也依然具有較高的強(qiáng)度。
    

    賓夕法尼亞州立大學(xué)高級(jí)纖維技術(shù)中心主任、勞埃德和多羅夕福爾哈克仿生材料主席梅利克·德米雷爾和多蘿西·福爾·哈克表示：“研究人員很少報(bào)告骨頭和貝殼的這種界面特性，因?yàn)樗茈y通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)量。”
    

    

    以此為靈感，新開(kāi)發(fā)的復(fù)合二維材料是由像石墨烯或MXene(通常是過(guò)渡金屬碳化物、氮化物或碳氮化物)這樣的原子層厚的硬材料組成的，這些材料之間被一層?xùn)|西粘合并隔開(kāi)。雖然大塊石墨烯或MXene具有塊體性能，但二維復(fù)合材料的強(qiáng)度來(lái)自界面性質(zhì)。
    

    德米雷爾介紹說(shuō)，他們使用的是一種界面材料，可通過(guò)重復(fù)序列加以修改，從而能夠微調(diào)性質(zhì)，讓它變得靈活而強(qiáng)大。此外，這種材料還具有獨(dú)特的熱傳導(dǎo)性質(zhì)。
    

    “這種材料很適合做跑鞋的鞋墊。”德米雷爾說(shuō)，“它可以給腳部降溫，反復(fù)彎曲也不會(huì)把鞋墊弄壞。”這些二維復(fù)合材料還可用于柔性電路板、可穿戴設(shè)備和其他需要強(qiáng)度和靈活性的設(shè)備。
    

    根據(jù)德米雷爾的說(shuō)法，傳統(tǒng)的連續(xù)介質(zhì)理論無(wú)法解釋為什么這些材料既堅(jiān)固又靈活，但模擬表明，界面很重要。當(dāng)組成界面的材料比例較高時(shí)，當(dāng)材料受到壓力時(shí)，界面會(huì)發(fā)生局部斷裂，但作為整體的材料不會(huì)斷裂。
    
              
    
			  
              
    
                                
    
			  
    
			  
				
    標(biāo)簽：
									
								魷魚(yú)環(huán)齒
													
								仿生蛋白質(zhì)
													
								層狀二維材料
													
								二維分層復(fù)合材料
								 
				
    
				
			  
    
              
    
                
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