《自然—材料學》報道一種制造簡便、強度硬度高的陶瓷材料,這種陶瓷材料可模擬天然珍珠質(zhì)(包在珍珠外層的一種堅硬物質(zhì))的實體結(jié)構(gòu)。這種陶瓷材料在600°C高溫時仍可保持其性質(zhì),可應(yīng)用于能源相關(guān)和運輸安全相關(guān)的結(jié)構(gòu)材料。
陶瓷屬于易碎物質(zhì)。為了增強韌性,可在其成分中添加變形后不會發(fā)生斷裂的聚合物和金屬。但是,這會降低陶瓷的強度、硬度以及抗高溫性能。受到珍珠質(zhì)結(jié)構(gòu)的啟發(fā),Sylvain Deville等人發(fā)現(xiàn),要制造出與金屬合金強度和韌性相匹配的大塊陶瓷材料,可以通過天然易碎的礦物微片晶和納米粒子獲得。研究人員使用了冰模板法,該方法中冰晶的生長可以影響礦物小板的排列,從而將納米粒子捕獲并固定在小板之間。