结构仿生是开发轻质、坚固和坚韧材料（LSTM）的一种智能方法。当前的制造技术，如3D打印和双光子光刻，在构建复杂的交错结构方面经常面临挑战，上海交通大学凌代舜、西安交通大学刘益伦和上海科技大学凌盛杰通过结合纺织加工和丝纤维“焊接”技术，报道了具有层压或人字形结构的仿生LSTM。

本文要点

（1）由此产生的仿生丝绸LSTM（BS-LSTM）表现出显著的轻质组合特性，密度为0.6–0.9 g cm⁻³，同时比动物角强1.5倍，耐用16倍。这些特性表明，BS-LSTM是由丝蛋白制成的最坚韧的天然材料之一。

（2）有限元模拟进一步表明，BS-LSTM的强化和硬化主要源于丝纤维的分级组织和机械可转移的细观界面。这项研究强调了将纺织加工和纤维“焊接”技术相结合的合理、成本效益高、可控的细观结构和可转移的策略，以制造具有有利结构和机械性能的BS-LSTM。这些发现对生物医学、机械工程、智能纺织品、航空航天等领域的广泛应用具有重要意义。

Yawen Liu, et al. Biomimetic Silk Architectures Outperform Animal Horns in Strength and Toughness. Advanced Science. 2023

DOI：10.1002/advs.202303058

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202303058