纽约大学阿布扎比分校解析玛丽坚果结构,推动绿色仿生材料研发
2026-04-16 08:52
来源:纽约大学
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纽约大学阿布扎比分校研究人员通过五年研究,揭示了西澳大利亚玛丽坚果外壳的独特结构机制,为开发新型绿色材料提供重要参考。这种生长于干旱地区的植物种子,其外壳以纤维素为主要成分,却展现出超越多数工程材料的抗冲击性能。研究团队运用3D成像技术与机械测试,发现其层叠结构通过硬质外壳与柔性内层的协同作用,实现了能量可控分散与裂纹定向引导。

一颗从母树上吊着的坚果。

“玛丽坚果的精妙之处在于将强度与韧性统一于单一结构。”项目核心成员韦古德·阿瓦德博士指出,“这种设计使材料在承受冲击时,既能通过变形吸收能量,又能避免灾难性断裂。”研究显示,该结构使材料在保持轻盈的同时,兼具类似特氟龙的柔韧性与丙烯酸的刚性。化学教授潘切·瑙莫夫强调:“自然演化证明,材料性能不取决于单一成分的硬度,而在于微观结构的优化组合。”

基于这一发现,研究团队已开发出首代仿生材料样品。实验数据显示,该材料在模拟碰撞测试中,能量吸收效率较传统复合材料提升40%,且重量减轻30%。目前,智能工程材料中心正与阿联酋国家研究基金会合作,推进材料在航空防护与汽车安全领域的应用验证。这项成果不仅为生物基材料开发提供新范式,更展示了天然结构在工程领域的转化潜力。

出版详情:作者:Wegood M. Awad等人,标题:《关于科林叶(马里树)坚果韧性的起源》,发表于:《高级科学》(2026),期刊信息:Advanced Science。

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