熊猫牙可以自修复 研发仿生材料有了新思路

2019-02-11 16:36:54 来源: 科技日报

科技日报讯(记者郝晓明)呆萌可爱的大熊猫,曾是食肉动物,经长期进化后才成为“素食者”。表面宽阔和锋利坚固的牙齿可以碾压磨碎竹子成为其胃囊之物。近日,中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂实验室刘增乾博士带领研究团队首次发现了大熊猫牙齿能够实现自修复,这为新型仿生材料研发提供了新思路,并在人牙匹配型仿生复合义齿材料、高强高导电接触材料等方面研究取得新进展。

牙齿,是动物天生的进攻防卫武器和咀嚼食物助消化的工具,也是仿生材料的重点研究对象。研究发现,大熊猫牙齿能够实现自修复,主要得益于其牙釉质具有高密度富含有机质的矿物质缝隙和巧妙的组织结构。刘增乾介绍,大熊猫牙齿的矿物质像树木一样垂直紧密地排列,从而形成牙釉质的“坚固森林”,而有机质则填充在“矿物质树”之间微小的缝隙中,牙釉质的变形、损伤与自动回复,微观上都是通过这种微小的缝隙实现。

据介绍,熊猫牙釉质界面中的天然有机质,在水合条件下会发生溶胀,进而发生高分子链柔性提高、玻璃化转变温度降低等转变现象,从而实现牙釉质的自修复,而熊猫唾液中的水分子能够对自修复效应起到显著的促进作用。

研究团队首次提出了新型材料组织结构取向梯度的概念与设计原则,即通过调整自身的组织结构与所受外力之间的取向关系,实现材料抗拉又抗压,从而提高材料整体的力学性能。

此外,该研究组还阐明了熊猫牙齿的主要种类、形式以及组织结构特征,从材料科学与力学角度揭示出其同步实现进攻与防护效果的性能优化机理,从而提炼出共性的仿生材料设计原则。

精选 导读

埃塞俄比亚737 Max 8客机坠毁 8名中国乘客遇难

当地时间3月10日,埃塞俄比亚航空公司一架737 Max 8客机在从该国首都亚的斯亚贝巴飞往肯尼亚首都内罗毕的途中坠毁,机上149名乘客及8名机组人员全部遇难。

发布时间: 2019-03-11 09:36
要闻   2019-03-11

iPhone今年三轮降价 部分降超2000元

自今年年初开始,iPhone已经经历三轮降价。最新一轮从3月5日开始,天猫、苏宁、京东等各大电商平台纷纷加入,降价最高超过2000元。

发布时间: 2019-03-08 10:30
要闻   2019-03-08

她经济:购买者正变为创业者和公益人

这是一个新的电商平台下的“她”故事:女性用户正在从购买者、销售者转变成创业者、社会公益参与者。愈强大,更温暖,女性因变强而担负起更多社会责任。

发布时间: 2019-03-08 10:29
要闻   2019-03-08

今年减税降费清单一览 企业轻装上阵迸发活力

我国有上亿市场主体,而且还在不断增加。把市场主体的活跃度保持住、提上去,是促进经济平稳增长的关键所在。政府工作报告提出

发布时间: 2019-03-07 10:38
要闻   2019-03-07

今年移动网络流量平均资费再降20%以上

电工信部部长苗圩5日在人民大会堂“部长通道”上说,今年移动网络流量平均资费再降低20%以上,中小企业宽带平均资费再降低15%,更好满足人民群众日益增长的消费需求。

发布时间: 2019-03-06 10:39
要闻   2019-03-06

油价“四连涨” 多地92号汽油重回“7元时代”

国内油价28日迎来“四连涨”,消费者出行成本不断增加。本次调价后,云南、四川等多地92号汽油重回“7元时代”。

发布时间: 2019-03-01 10:02
要闻   2019-03-01

去年减税超万亿 增值税税制将再优化

税收关系着国家的“钱袋子”,更关系着每个纳税人的“钱包”。每一项税制改革都牵动着人们的神经。

发布时间: 2019-03-01 09:38
要闻   2019-03-01

3月新规:罕见病药品迎降税 支付宝还信用卡要收费

首批21个罕见病药品减按3%征增值税、《国家级文化生态保护区管理办法》正式施行、3月底前再取消一批税务证明事项、支付宝还信用卡要收费……

发布时间: 2019-03-01 09:36
要闻   2019-03-01

四部门为重点群体创业就业减税 明确适用方式

据国家税务总局网站消息,近日,国家税务总局、人力资源社会保障部、国务院扶贫办、教育部印发了《关于实施支持和促进重点群体创业就业有关税收政策具体操作问题的公告》。

发布时间: 2019-03-01 09:34
要闻   2019-03-01

一批新规3月起实施 这21种救命药将迎减税

首批21种罕见病药品迎来减税,取消增值税发票认证的纳税人范围扩大,四川城镇职工医保卡可与家人共享,海南将逐步禁止销售燃油汽车……即将进入3月,又有一批新规将正式实施

发布时间: 2019-02-28 13:20
要闻   2019-02-28