綠量無窮 | 靈感來自“珍珠母”排列法 超級水泥抗裂強17倍

（新澤西22日綜合電）受軟體動物貝殼閃亮內襯的啟發，普林斯頓大學土木與環境工程系的研究人員日前創造出了一種新型的優質水泥複合材料，其柔韌性比普通水泥高19倍，抗裂性比普通水泥高17倍。它的特性可應用於瓷器和混凝土等脆性陶瓷材料。

研究人員表示，這種仿生水泥材料是從一種名為“珍珠母”的物質衍伸而來。“珍珠母”是一種由軟體動物所產生的混合物，通常會出現在牡蠣、鮑魚等軟體生物中貝殼內的一層物質。

仿生水泥擁交替層更具延展性

“珍珠母”是由連續平行排列的六角形霰石小板所構成，這樣的排列方法使得珍珠母堅固且充滿彈性。

於是，研究人員觀察珍珠母的排序方式，將標準水泥與聚乙烯矽氧烷（PVS）交替分層，並且對他們進行三點彎曲測試，最終他們發現，這些交替層使得水泥本身展現出更強的延展性及抗裂性。一般來說，標準水泥一旦承受壓力至臨界點時便會完全斷裂，不過仿生水泥擁有交替層，表現得更具延展性及抗裂性。

這項發明，未來對建造更安全及更耐用的建築物將很有幫助。

斷裂韌性是對照梁17倍

試驗結果表明，水泥漿澆注的“硬”梁很脆；由於沒有柔韌性（延展性），它們在達到失效點時突然完全斷裂。相比之下，珍珠質複合梁的延展性是對照梁的19倍，斷裂韌性是對照梁的17.1倍，而強度幾乎相同。

這項研究發表在《先進功能材料》雜誌上。