亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Structural Orientation and Anisotropy in Biological Materials: Functional Designs and Mechanics

各向异性 材料科学 方向(向量空间) 增韧 仿生学 材料设计 结构材料 纳米技术 计算机科学 生物系统 机械工程 复合材料 几何学 光学 物理 工程类 韧性 数学 生物
作者
Zengqian Liu,Zhefeng Zhang,Robert O. Ritchie
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:30 (10) 被引量:109
标识
DOI:10.1002/adfm.201908121
摘要

Abstract Biological materials exhibit anisotropic characteristics because of the anisometric nature of their constituents and their preferred alignment within interfacial matrices. The regulation of structural orientations is the basis for material designs in nature and may offer inspiration for man‐made materials. Here, how structural orientation and anisotropy are designed into biological materials to achieve diverse functionalities is revisited. The orientation dependencies of differing mechanical properties are introduced based on a 2D composite model with wood and bone as examples; as such, anisotropic architectures and their roles in property optimization in biological systems are elucidated. Biological structural orientations are designed to achieve extrinsic toughening via complicated cracking paths, robust and releasable adhesion from anisotropic contact, programmable dynamic response by controlled expansion, enhanced contact damage resistance from varying orientations, and simultaneous optimization of multiple properties by adaptive structural reorientation. The underlying mechanics and material‐design principles that could be reproduced in man‐made systems are highlighted. Finally, the potential and challenges in developing a better understanding to implement such natural designs of structural orientation and anisotropy are discussed in light of current advances. The translation of these biological design principles can promote the creation of new synthetic materials with unprecedented properties and functionalities.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
8秒前
米歇尔发布了新的文献求助10
8秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
AAA完成签到,获得积分10
11秒前
雪范发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
高山流水完成签到,获得积分10
14秒前
米歇尔完成签到,获得积分20
16秒前
故意的鼠标完成签到,获得积分10
16秒前
瘦瘦代桃发布了新的文献求助10
17秒前
22秒前
hahahan完成签到 ,获得积分10
22秒前
AA发布了新的文献求助10
27秒前
AA完成签到,获得积分10
32秒前
NexusExplorer应助wkk采纳,获得10
38秒前
小番茄发布了新的文献求助10
44秒前
histamin完成签到,获得积分10
44秒前
烟花应助谨慎嫣然采纳,获得10
44秒前
绿色植物发布了新的文献求助10
46秒前
whoknowsname完成签到,获得积分10
49秒前
qpp完成签到 ,获得积分10
51秒前
WGQ完成签到,获得积分10
54秒前
未来可期发布了新的文献求助10
57秒前
57秒前
阿布发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
swan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
as完成签到 ,获得积分10
1分钟前
钟江完成签到 ,获得积分10
1分钟前
复杂跳跳糖完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI2S应助文静凝芙采纳,获得10
1分钟前
桐桐应助grata采纳,获得20
1分钟前
zbr完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
阿布完成签到,获得积分10
1分钟前
科研之路发布了新的文献求助10
1分钟前
shy完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Theoretical Modelling of Unbonded Flexible Pipe Cross-Sections 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 880
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
3rd Edition Group Dynamics in Exercise and Sport Psychology New Perspectives Edited By Mark R. Beauchamp, Mark Eys Copyright 2025 600
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5622146
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4707067
关于积分的说明 14938433
捐赠科研通 4768281
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2552148
邀请新用户注册赠送积分活动 1514317
关于科研通互助平台的介绍 1475005