通讯员 潘怡蒙

　　“贝壳很小,却非常坚硬和精致”，这是诗人席慕容对贝壳的描述。不仅如此，科学家还发现，贝壳很有“韧性”，这主要归结于贝壳珍珠层的特殊结构。近日，浙大高分子系高超课题组成功解决了“贝壳珍珠层结构复合材料”的制备难题，成品坚硬而富有韧性，并且实现了连续化制备。这一成果不久前公布在《自然》杂志旗下的网络开放期刊《Scientific Reports》上。

　　“人们砌墙时会用一层砖垒一层水泥灰，这样的结构特别坚固，贝壳珍珠层也是同理。”浙大高分子科学与工程学系教授高超介绍，珍珠层由一层无机物——碳酸钙，夹一层有机物——生物高分子组成，有机物的参与使其具有韧性。

　　“以前我们做的仿贝壳材料功能都很单一，硬度够的往往韧性差，韧性好的硬度就不高，达不到像真正贝壳珍珠层那样的‘完美组合’。”高超说，“即使研制出一种既硬又韧的复合材料，也可能会发生有机-无机材料间排斥分离的现象，导致材料不稳定。”

　　最新研制的仿贝壳结构复合材料就不存在这些问题。与天然贝壳相比，材料具有更好的柔韧性和超强抗腐蚀能力，能在酸、碱、盐等条件下维持原有的优异性能。课题组的“杀手锏”是石墨烯——一种超薄二维纳米材料，它具有超强的力学性质和良好的导电、导热特性。

　　近年来，课题组发现了氧化石墨烯的液晶性，它在水等溶剂中的浓度超过某一临界值时，会自发排列成有序结构。“石墨烯是一种很薄的材料，我们试着在其表面均匀‘涂’上有机高分子，即一种含多羟基的超支化聚合物，这是我们就前一阶段纺丝成果的进一步研发。”课题组研究人员说。

　　经过改造后，石墨烯中的一些特性与贝壳中的组成单元类似，性能也更优越。它很容易溶解形成液晶，而且会按一定的规则排好队：就像一块块自带粘合功能的“砖块”，如果垒成一条线，就变成了仿贝壳纤维；垒成面，就能得到仿贝壳“纸”，解决了20多年来材料科学界无法连续制备仿贝壳材料的难题。

　　目前，课题组已经能制出比头发丝还细的仿贝壳纤维。“这项技术的应用面十分广泛，比如用仿贝壳纤维材料做成的衣服，不仅能防静电、防辐射，同时又耐化学腐蚀。”高超自豪地说。