新的合成牙釉质比真实的更硬更坚固
研究人员提供了一种牙釉质的工程模拟物，这是一种设计仿生材料的理想模型，旨在密切模仿生物牙齿坚硬矿化外层的成分和结构。他们说，它展示了卓越的机械性能。
天然牙釉质——我们牙齿的薄外层——是人体中最坚硬的生物材料。它以其高刚度、硬度、粘弹性、强度和韧性而闻名，尽管只有几毫米厚，但仍具有出色的抗损伤性。
牙釉质不寻常的特性组合是其分层结构的产物——一种复杂的结构，主要由羟基磷灰石纳米线组成，由镁取代的无定形磷酸钙组成的无定形晶间相 (AIP) 相互连接。然而，在可扩展的非生物复合材料中准确复制这种类型的分层组织仍然是一个挑战。
在这里，赵和伟及其同事展示了一种工程牙釉质，它包含多个尺度的基本层次结构。人造牙釉质 (ATE) 是使用 AIP 涂层的羟基磷灰石纳米线生产的，这些纳米线在聚乙烯醇存在下使用双向冷冻对齐。这组作者说，这使得工程结构能够像天然牙釉质一样具有原子级、纳米级和微米级的组织。
在一系列测试中，赵等人。证明 ATE 纳米复合材料同时表现出高刚度、硬度、强度、粘弹性和韧性，超过了搪瓷和以前制造的材料的性能。
参考：“多尺度工程人工牙釉质”，赵和伟、刘绍佳、严伟、Yonghai Yue、Mingrui Gao、Yangbei Li、Xiaolong Zeng、Xuliang Deng、Nicholas A. Kotov、Lin Guo 和 Lei Jiang，2022 年 2 月 3 日，Science .
DOI：10.1126/science.abj3343