团队提出了一种根据可变形微球有序拼装，制备高性能仿珍珠母陶瓷-金属复合资料的新策略。该资料兼具高抗弯强度与高断裂耐性，且可经过简易工艺完成大规模、多形状定制化出产，为仿珍珠母结构复合资料走向实用化供给了新途径。相关研讨成果发表于2025年第三期《国家科学谈论》。

  贝类动物进化出的巩固外壳像铠甲相同维护柔软的身体。科学家发现，这层外壳的奥妙之一在于内部的珍珠母结构这种天然资料由很多碳酸钙薄片（相似“砖块”）与少数蛋白质（相似“水泥”）像垒墙般层层堆叠而成。这种层次分明的结构让珍珠母在收到外部作用力时，在坚持高强度的一起，可以极大的耗散能量，即便组成资料自身并不特别巩固，组合后却产生了1+12的防护作用。受此启示，科研人员仿照珍珠母结构制备出了更轻更巩固复合资料，有望使用于防弹衣和航天资料。但要完成这类资料的大规模出产并准确操控形状，现在仍是技能难题。

  俞书宏研讨团队打破传统的“砖泥”分步制备思路，选用“一步乳液法”：首要制备了标准可调的氧化铝微球，经过筛后得到粒径共同的微球，并在其外表包裹镍盐层；进一步经过模具拼装和热压烧结，在此过程中润饰后的复合微球被压扁成片状陶瓷，金属镍层则构成分隔结构，精准地复刻了天然珍珠母的微观“砖泥”结构。

  结构表征显现，该资料在多个标准上得到了优化。在微观层面，氧化铝陶瓷片与金属镍层替换摆放。在微观层面，镍颗粒进入陶瓷片内部增强耐性，一起，两相界面结合严密。这种跨标准协同效应使优化后的复合资料在在高低温下均表现出较高的抗弯强度和断裂耐性。试验时，团队发现所制备的仿珍珠母复合资料在受力产生损坏时，裂纹会沿陶瓷-金属界面产生偏转，经过能量耗散防止瞬间失效，这一特性使其在极点环境如航天器热防护、高速冲击防护涂层中极具使用潜力。

  这项研讨是继该团队完成人工合成珍珠母作业的基础上，进一步将仿珍珠母结构设计理念拓宽至陶瓷-金属复合资料系统，并与快速塑形制备技能相结合，为助力仿生结构资料从试验室走向实用化迈出了要害一步。（来历：我国科学报 王敏）