科学家制备出高强韧仿生陶瓷-金属复合材料

【核心突破】
中国科学技术大学俞书宏院士团队受天然珍珠母启发，研发出仿珍珠母结构陶瓷-金属复合材料 ，通过可变形微球的有序组装技术，首次实现高性能、多形状、规模化 制备，相关成果发表于《国家科学评论》。

【技术亮点】
✅ "一步乳液法"创新工艺
制备尺寸可控的氧化铝微球，表面包裹镍盐层，经模具组装与热压烧结形成"砖泥"结构，完美复刻天然珍珠母的微观叠层。

✅ 跨尺度协同增强
材料在宏观/微观双尺度 优化：

• 陶瓷微球提供高强度支撑

• 金属层赋予韧性与能量耗散能力

• 裂纹沿界面偏转机制，抗冲击性能提升40%

✅ 极端环境稳定性
在-196℃至500℃范围内，抗弯强度超400MPa ，断裂韧性达8.2 MPa·m¹/² ，远超传统陶瓷材料。

【应用前景】
🌟 航空航天 ：轻量化耐高温部件
🌟 新能源汽车 ：高安全性电池防护层
🌟 生物医疗 ：高强度骨修复材料
🌟 柔性电子 ：可弯折显示屏基板

【研究意义】
该成果将仿生结构设计拓展至陶瓷-金属体系 ，突破传统复合材料"强度-韧性"矛盾，为高性能结构材料 的实用化提供全新解决方案，标志着我国在仿生材料领域跻身国际前列。