天然生物材料具有的优异机械性能源于其从分子到宏观组织构架中复杂的层次结构，以及在基本结构功能单元之间丰富多彩的界面设计。在天然贝壳珍珠层中，同时存在氢键、共价键和离子键，它们协同发挥作用共同增强贝壳机械性能。在珍珠层的“砖-泥”结构中，作为“软泥”主要成分之一的大分子蛋白质，具有特殊的折叠多肽链，分子链之间含有大量动态氢键，当存在层间剪切作用时，多肽链展开，同时伴随有氢键的断裂和重组，以消除应力集中，阻碍裂纹扩展。除了氢键，Ca2+在分子之间形成金属配位键，增强了层间粘结力和剪切强度。人造仿生材料除了对自然生物结构的模仿，复刻其复杂多重的层间/界面相互作用成为提升仿生材料机械性能另一个有效的途径，特别是人造仿贝壳材料。在前期工作中，层间缠结已经被证明可以作为一种新的增韧机制去制备仿贝壳类复合材料。那么在单一的物理缠结基础上，设计更加复杂的界面缠结能否进一步打破现有复合材料的性能极限，值得被深入探索研究。
原文链接：
https://pubs.acs.org/doi/epdf/10.1021/acs.nanolett.4c00581
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