蓝冠招商《Q374919 》从大自然中寻找灵感的工程师们一直认为，软体动物外壳中的分层结构可以增强材料的韧性，蓝冠官网 但一项研究表明，情况并非总是如此。

珍珠层——软体动物外壳的虹彩部分——是生物灵感设计的典范。尽管是由易碎的白垩制成，但珍珠质的复杂层状微观结构赋予了它非凡的抗裂纹扩展能力，这一材料特性被称为韧性。

长期以来，希望设计出更坚固材料的工程师们一直在试图模仿这种自然分层，这种分层也存在于海螺壳、鹿角和其他地方。但布朗大学研究人员的一项新研究提醒人们:并非所有的层状结构都如此坚硬。

这项发表在《自然通讯》上的研究，蓝冠注册 测试了另一种以其物理特性而闻名的层状微结构——海绵的锚针，它被称为曲霉菌。针状体是层状玻璃的微小细丝，将海绵固定在海底。研究人员说，针状体的层状结构经常与真珠质的结构相比较，人们认为针状体的结构同样可以增强韧性。这项新研究的结果却与此相反。

“尽管珍珠层和Euplectella spicules在结构上有相似之处，但我们发现，在增强其韧性方面，珠状体的结构做得相对较少，这与长期以来的假设相反，”Max Monn说，他是布朗大学最近毕业的博士生，蓝冠招商 也是这项研究的合著者。

在这项研究中，研究人员比较了Euplectella针状体和另一种海绵物种Tethya aurantia的韧性。特提亚针状体与普通针状体有相似的化学成分，但缺乏层状结构。为了测试其韧性，研究小组在针状体上放上小切口，然后弯曲它们。通过测量裂纹在弯曲应变作用下从缺口传播时所消耗的能量，研究人员可以量化两种针状体的韧性。

实验表明，这两个针状体的韧性几乎没有差别，这表明Euplectella的分层并不能提供很大的韧性增强。利用计算机建模，研究人员能够更深入地研究为什么分层增强了某些材料的韧性，而不是其他材料。模型表明，柱状针状体中层状结构的曲率抑制了层状结构的增韧。研究人员说，像真珠质的扁平层，似乎可以防止裂缝从一层扩散到下一层。但在具有弯曲层的材料中，如Euplectella spicules，裂缝能够从一层跳到另一层，而不是在层之间停止。

布朗工程学院的助理教授、该论文的高级作者哈内什·克萨里说，这些发现揭示了层状材料中曲率和韧性之间先前未知的关系，并对仿生复合材料的设计具有启发意义。