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Bio-inspired clay nanosheets/polymer matrix/mineral nanofibers ternary composite films with optimal balance of strength and toughness

引用

Science China Materials 2017年第10期60卷 909-917页

作者： Shi-Kuo Li Li-Bo Mao Huai-Ling Gao Hong-Bin Yao Shu-Hong Yu Center of Chinese Academy of Sciences University of Science and Technology of China Hefei 230026 China

Although remarkable progress has been witnessed in mimicking the nacre-like architecture in laboratory,it remains a great challenge for understanding the unique balancing mechanism of toughness and strength in biological materials. Here,taking advantage of the synergistic effect of different dimensional nanoscale building blocks,we fabricate nacre-like films that reconcile high strength and *** obtained ternary lamellar composite films are constructed by one-dimensional xonotlite nanowires and two-dimensional montmorillonite nanosheets with the assistance of poly（vinyl alcohol）. The ternary composite films show high strength（（241.8±10.2）MPa） and toughness（（5.85±0.46） MJ m^-3）,both of which are higher than that of the single nanofibrillar xonotlite network films or the binary montmorillonite/poly（vinyl alcohol） composite films. The excellent mechanical properties of the nacre-like ternary composite films are aroused by the synergistic toughening mechanism of the different dimensional building blocks. This strategy provides a facile approach to integrate the nacre-like composite films with potential applications in tissue engineering scaffold,strong air barrier coatings,and fire-retardant packing materials.

关键词： artificial nacre mineral nanofibers ternary lamellar,mechanical properties vacuum filtration assembly

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