先有Nature，后有Science：浙大實現仿生人工牙齒制備！

【研究背景】

無機材料，特別是礦物和陶瓷，在現代社會中扮演著重要的角色，但是它們的整體的制造是一個巨大的挑戰。實際上，許多無機材料是以粉末形式生產的，然后通過壓制和燒結進行固結。然而，通過燒結處理，顆粒間的質量傳遞往往不足，在大塊材料中無法實現完全的顆粒融合，顆粒邊界仍然存在。由于內部不連續性，燒結無機塊體的性能不理想，特別是在機械強度方面。在自然界中，生物有機體如海膽和球蟲可以產生具有連續結構和靈活形態的無機骨骼。因此，這些無機骨架由于其結構的完整性而優于人工骨架。越來越多的證據表明，這些生物有機體使用無定形粒子作為前體，通過粒子-粒子融合產生骨骼。

【成果簡介】

近日，浙江大學唐睿康教授團隊受大自然的啟發，制造出一顆仿生的碳酸鈣“牙齒”。他們通過調控結構水含量與外部壓力，將數百納米尺度的無定形碳酸鈣顆粒成功融合為毫米尺度的具有連續結構的宏觀塊體材料，塊體透明，機械性能與單晶方解石相近。該文章近日以題為“Pressure-driven fusion of amorphous particles intointegrated monoliths”發表在知名期刊Science上，第一作者是浙大化學系博士生慕昭和孔康任，通訊作者是浙大化學系劉昭明研究員和唐睿康教授。

【圖文導讀】

圖一、隨著壓力增大，顆粒逐漸從不融合向完全融合轉變

圖二、粒子與大塊體的融合行為

圖三、壓力處理過程中水團簇的演化

圖四、對ACC中擴散系數的認知

文獻鏈接：Pressure-driven fusion of amorphous particles into integrated monoliths (Science, 2020, doi: 10.1126/science.abg1915)

本文由大兵哥供稿。