绿量无穷 | 灵感来自“珍珠母”排列法 超级水泥抗裂强17倍

（新泽西22日综合电）受软体动物贝壳闪亮内衬的启发，普林斯顿大学土木与环境工程系的研究人员日前创造出了一种新型的优质水泥复合材料，其柔韧性比普通水泥高19倍，抗裂性比普通水泥高17倍。它的特性可应用于瓷器和混凝土等脆性陶瓷材料。

研究人员表示，这种仿生水泥材料是从一种名为“珍珠母”的物质衍伸而来。“珍珠母”是一种由软体动物所产生的混合物，通常会出现在牡蛎、鲍鱼等软体生物中贝壳内的一层物质。

仿生水泥拥交替层更具延展性

“珍珠母”是由连续平行排列的六角形霰石小板所构成，这样的排列方法使得珍珠母坚固且充满弹性。

于是，研究人员观察珍珠母的排序方式，将标准水泥与聚乙烯矽氧烷（PVS）交替分层，并且对他们进行三点弯曲测试，最终他们发现，这些交替层使得水泥本身展现出更强的延展性及抗裂性。一般来说，标准水泥一旦承受压力至临界点时便会完全断裂，不过仿生水泥拥有交替层，表现得更具延展性及抗裂性。

这项发明，未来对建造更安全及更耐用的建筑物将很有帮助。

断裂韧性是对照梁17倍

试验结果表明，水泥浆浇注的“硬”梁很脆；由于没有柔韧性（延展性），它们在达到失效点时突然完全断裂。相比之下，珍珠质复合梁的延展性是对照梁的19倍，断裂韧性是对照梁的17.1倍，而强度几乎相同。

这项研究发表在《先进功能材料》杂志上。