【科学家成功制备出小尺寸、高韧性的软复合材料】北京时间2021年9月6日晚23时，日本北海道大学的龚剑萍教授团队在Matter上发表题为“Tiny yet tough: Maximizing the toughness of fiber-reinforced soft composites in the absence of a fiber-fracture mechanism”的研究成果。论文传送门☞https://t.cn/A6Ir8wRu

该研究提出了一种简便通用的力学模型，能够精准预测并优化小尺寸下软复合材料的断裂韧性，成功在材料体系上实现了“小尺寸”和“高韧性”两种看似矛盾的性能结合。论文通讯作者是龚剑萍、Daniel R. King; 第一作者是崔为。

世界上的尖端应用（软体机器人，先进医疗器械等）往往需要整合一系列的优异性能，比如小尺寸、低弯曲刚度、高强度、高韧性。分子尺度的复合材料如双网络材料，纳米复合材料，能够实现上述部分性能的结合，但要将这些优异但相互矛盾的性能全部整合到一个材料体系仍然是一个巨大挑战。

北海道大学龚剑萍教授团队在2020年通过结合高强度高模量纤维及低模量高韧性高粘附性粘弹性体，开发出了一种超强韧的软复合材料（Adv. Mater., 2020, 32, 1907180），最高断裂韧性可达2500 kJ m-2，超越任何已知材料。作者通过系统研究该复合材料体系在不同尺寸的断裂行为，发现其主要呈现三种断裂方式：纤维抽出（小尺寸），纤维抽出/纤维破坏并存（中尺寸），以及纤维破坏（大尺寸）。

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