西北工业大学/东北大学：贝壳仿生材料 | Transactions of Materials Research

本文研究了珍珠层中片晶尺寸与几何形状对其力学性能的影响。背景方面，珍珠层因其卓越的力学性能而备受关注，其性能主要取决于霰石片晶的尺寸，而片晶的几何形状则主动调控材料性能。研究目的在于探究不同形状与尺寸片晶（如反向燕尾片晶和燕尾片晶）如何优化珍珠层的强度与韧性，并通过分析三种软体动物贝壳来验证尺寸驱动构型转变的机制。结论表明，当片晶厚度低于350纳米时，反向燕尾片晶构型能显著降低应力集中并促进裂纹偏转，从而提升强度与断裂性能；而厚度超过600纳米时，燕尾片晶结构则保证刚性。这种尺寸驱动的形状适应性机制反映了生物进化中的优化策略，并为设计高性能仿生复合材料提供了解决方案。