珍珠层纳米线

抗疲劳可变形

天然的硬-软复合结构，在数十万次开合中仍能保持结构完整，为抗疲劳结构材料设计提供新思路。

Xiang-Mang, Meng · Chuang, Zhou · 刘磊 · 朱银波 · Meng, Yufeng · Zheng, Dongchang · 杨波 · Mao, Libo · Wu, Heng'an · 俞书宏

Science 2023

参数信息

可承受开合次数

100000

技术优势

抑制应力集中

径向排列的文石纳米线嵌入弹性基质，能够将外部径向载荷转化为周向变形，从而避免局部应力过大。

提升弯曲断裂抗力

沿纳米线纵向分布的共格孪晶界增加了纳米线抵抗弯曲断裂的能力。

承受数十万次开合

该铰链组织在整个生命周期内可持续数十万次重复开合运动。

应用场景

• 自修复材料：借鉴天然铰链的抗疲劳结构，设计可长期使用的柔性部件。
• 先进结构材料：提供硬-软复合结构的性能组合新思路。
• 抗疲劳复合材料：通过径向排列和孪晶界增强复合材料的疲劳寿命。
• 仿生材料：模仿贝壳铰链的层级结构来制造耐疲劳材料。