Bouligand结构是一种由单向纳米纤维片螺旋堆叠构成的多层次有序结构。想象一下,一叠薄薄的纸条,每一层都按照相同方向排列,但相邻层之间略微旋转一定角度,就像卷心菜的叶片一样,最后你就会得到一个像螺旋楼梯那样的结构。这个结构,就叫做Bouligand结构。
这种结构的好处是能够让生物体更加坚固,能让生物体在受到外力的时候,更好地分散和抵抗这些力量,从而不容易被打破。这种结构广泛存在于诸多生物材料中,例如鱼鳞、龙虾壳、昆虫外骨骼甚至是人体的骨组织,这些材料凭Bouligand结构的优势,既能保持足够的坚硬度,又能在受到外力冲击时通过分层结构有效缓冲,从而减少损伤。
如今,科学家们正致力于模拟和利用这种自然界的“螺旋护甲”,希望通过仿生设计开发出更坚韧、更轻质的新型材料,如高性能复合材料、防护装甲以及智能仿生结构等,为未来材料科学和工程应用带来新的突破。(文/李琼雅 图/陈思)