由于可回收性较低和降解不完全，多个组分杂化而成的合成复合材料通常是不可持续的。相比之下，丝绸和竹子等生物材料将纯聚合物组件组装成复杂的多尺度结构，实现了优异的性能和完全的可降解性。从这些生物基单组分复合材料获取灵感有望促进可持续材料的发展。
基于此，浙江大学Hao Bai通过模拟天然珍珠层的复合结构，使用单一组分(丝素)作为构筑块，成功构建了一种丝质珍珠层状复合材料，被称为丝质珍珠层。
文章要点
1）这种层状的霰石小片由一层薄薄的生物聚合物粘合在一起，形成了一种砖状的构筑物。珍珠岩的层次化结构以及无机“砖”和有机“砂浆”之间强烈的界面相互作用使其具有卓越的机械性能，结合了高强度和高韧性。与常见的有机-无机珍珠状复合材料不同，丝质珍珠中的砖和砂浆来自相同的成分，它们紧密结合在一起，没有任何其他胶水。
2）丝质珍珠层的复合结构使其具有优于均匀丝质材料的力学性能，其弯曲强度、弹性模量和应变分别显著提高67%、37%和19%。此外，丝质珍珠层显示出可控的可塑性，而对于坚固而松散的珍珠层状复合材料来说，这通常很难实现。此外，丝质珍珠在37 ℃下可用酶E完全生物降解，表明其具有良好的环境友好性。
这项工作为开发高性能和可持续的材料铺平了一条有效的道路，该材料的成分简单，制造过程比较简单。
参考文献
Zongpu Xu, et al, A sustainable single-component “Silk nacre”, Sci. Adv., 2022
DOI: 10.1126/sciadv.abo0946
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo0946
