天然鱼鳔膜

各向同性抗疲劳

天然鲢鱼鳔凭借多级纤维结构和动态键耗能，实现了接近断裂韧性的抗疲劳性能，为软材料设计提供了新原理。

Shao, Ziyu · Xu, Zijian · Wu, Mingrui · Zhao, Nifang · 李猛 · 高微微 · 柏浩

Advanced Materials 2026

参数信息

各向同性抗疲劳阈值

约 6000 J·m⁻²

仿生水凝胶抗疲劳阈值

>3000 J·m⁻²

技术优势

接近断裂韧性的疲劳阈值

通过牺牲键的可逆断裂与重组，将疲劳裂纹扩展的能量阈值提升至接近材料自身断裂韧性，减少了疲劳与断裂性能之间的差距。

应用场景

• 软组织修复：用于制造承受反复变形的植入补片，避免疲劳开裂。
• 软体机器人：作为软体驱动器材料，在多方向弯曲下保持长期耐用。
• 抗疲劳水凝胶：参考鱼鳔结构设计水凝胶，提升其抗疲劳阈值。
• 自修复材料：利用牺牲键重组机制，在疲劳载荷下修复微观损伤。