在漫長的進(jìn)化過程中,大自然進(jìn)化出了許多高效策略來設(shè)計(jì)生物礦化組織的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的性能并適應(yīng)周圍環(huán)境。大多數(shù)生物礦化組織具有由納米構(gòu)建塊(納米顆粒、納米纖維或納米薄片)組成的分級(jí)有序結(jié)構(gòu),以減少無機(jī)生物礦物的固有弱點(diǎn)和脆性,防止裂紋萌生和擴(kuò)展,并提高缺陷容限。近日,中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所朱英杰對(duì)源自生物礦化組織的高性能仿生材料設(shè)計(jì)和構(gòu)建指南進(jìn)行了綜述研究。
本文要點(diǎn):
1) 源自生物礦化組織的仿生原理對(duì)設(shè)計(jì)和構(gòu)建高性能仿生材料是必不可少的。近年來,基于這些仿生原理,人們已經(jīng)制備了大量高性能仿生材料。該綜述總結(jié)了生物礦化組織的形成過程、組成和結(jié)構(gòu)的最新進(jìn)展。
2) 作者深入了解生物礦化組織設(shè)計(jì)和構(gòu)建高性能仿生材料的指導(dǎo)方針,并討論了這一研究領(lǐng)域的最新進(jìn)展、當(dāng)前研究趨勢(shì)、關(guān)鍵問題、未來主要研究方向和挑戰(zhàn)。
Han-Ping Yu and Ying-Jie Zhu Guidelines derived from biomineralized tissues for design and construction of high-performance biomimetic materials: from weak to strong Chem. Soc. Rev. 2024
DOI: 10.1039/D2CS00513A
https://doi.org/10.1039/D2CS00513A