受贝壳材料启发 普林斯顿大学研发新型水泥抗裂能力提升19倍

【太平洋科技快讯】普林斯顿大学土木与环境工程系助理教授莫伊尼领导的研究团队，近日在《Advanced Functional Materials》期刊上发表了最新研究成果。该团队受牡蛎壳和鲍鱼壳材料的启发，研发出一种新型水泥复合材料，其抗裂性较标准水泥提升了17倍，拉伸变形而不断裂的能力较标准水泥提升了19倍。

该新型水泥复合材料在保持结构完整性的同时，能够承受巨大的机械应力。其独特的微观结构设计灵感来源于珍珠母(一种常见于贝壳中的天然材料)，模仿其六角形微观设计，使得该材料在承受巨大应力时能够保持结构完整性，兼具坚固和弹性的特点。

这一发现对于提高各种脆性陶瓷材料的抗裂性具有重要意义。从混凝土到瓷器等各种脆性陶瓷材料，由于其脆性性质，往往在受到外力冲击时容易产生裂缝，影响其使用寿命。而新型水泥复合材料的研发，有望为这些脆性陶瓷材料提供一种新的解决方案，提高其抗裂性和耐用性。

莫伊尼教授及其团队采用的独特技术是交替使用表层水泥浆和薄聚合物。这一创新方法显著提高了新型水泥复合材料的抗裂性和延展性，使其在承受拉伸和压缩等机械应力时，能够保持结构完整性，而不至于完全断裂。普林斯顿大学的研究团队表示，他们将继续探索这种新型水泥复合材料的更多潜在应用，并努力将其商业化，为全球用户提供更优质、更耐用的陶瓷材料。

这项研究成果不仅对于土木工程领域具有重要意义，也对于其他需要使用陶瓷材料的领域具有广泛的应用前景。新型水泥复合材料有望为建筑、陶瓷、汽车、航空航天等领域的材料升级提供新的解决方案。