人造木质基珍珠母贝：一种高比强度工程材料

珍珠母贝，一种天然的有机-无机复合生物材料，经过多年的缓慢生物矿化，形成了有序的多层微结构，在软体动物家族中被认为是最强和最坚韧的材料。其独特的结构为制备坚固的人工工程材料提供了灵感。木质纤维素的超轻和来源广泛，使其一直作为一种重要的可再生原材料，用于木质工程复合材料。然而，木质纤维素固有的力学弱点，限制了其在先进工程材料领域的应用。本成果中，我们开发了一个大尺度超轻人造“木贝壳”，通过快速且可扩展的“机械/化学“矿化和组装”方法制造了分层有序微结构。毫米厚的人造木贝壳模仿了天然珍珠母贝的分层结构，形成了优异的复合材料，可达到与天然珍珠母贝相似的强度，同时其中无机物的含量只有天然珍珠母贝中总无机物含量的六分之一。