Nat Commun：3D 打印自然分层复合结构的抗裂性和损伤容限

文章预览

目前，材料科学家可以采取从大自然中学习的方法来研究天然材料的结构-性能关系。 在这里， 牛津大学Thomas James Marrow，韩国科学技术院Soon Hyung Hong，韩国科学技术研究院Jun Yeon Hwang等人 介绍了一种受大自然启发的复合结构，展示了具有特定拓扑纹理的粒状构建块的分层组装。 文章要点 1 ） 通过将晶粒取向的概念应用于每个构建块内部以诱导定制的抗裂性，提高了所得结构的结构复杂性。六边形粒状构建块中填充了平行取向的细丝束，由于嵌入了纤维增强材料，这些细丝束可用作具有高各向异性的刚性块。工艺诱导的界面空隙提供了优先裂纹路径，并与裂纹进行了战略性整合，以提高宏观尺度上的断裂韧性。 2 ） 研究人员讨论了局部/全局取向、堆叠顺序、特征尺寸和粒状块的梯度组装对裂纹容忍行为的结构影响。交替堆叠顺序会诱导裂纹沿阻 ………………………………