基于植物纤维细胞壁层级结构的仿生层合复合材料冲击及弯曲性能研究

该研究借鉴植物纤维细胞壁异质结构与S2层微纤丝螺旋结构，设计两类仿生层合复合材料并用连续纤维3D打印精确制备。结果显示仿生异质结构冲击强度达65.5 kJ/m²，较传统结构提升35.7%；纤维螺旋角30°时仿生螺旋结构弯曲比吸能达1.32 J，较单向0°铺层提升50%；微观结构表征表明仿生结构通过诱导裂纹偏转、延长扩展路径实现强韧协同提升。