块体玻璃可以在透光的一起分隔内外部环境，是人们日常日子中不可或缺的重要结构资料。但是，玻璃的隔热才能较差，并且在冲击效果下易产生灾难性破碎，抗冲击耗能有限。在外部温度改变和碎片碰击情况下，玻璃往往成为建筑物、交通工具以及电子设备中最单薄的组件。

  近来，我国科大倪勇教授、何陵辉教授研讨团队结合仿贝壳珍珠层结构和剪切变硬智能资料，提出了一种归纳运用功能提高的仿生复合玻璃资料。这种复合玻璃资料在坚持通明度的一起，还表现出不俗的隔热才能和抗冲击功能。相关研讨成果以“Simultaneous Enhancement of Thermal Insulation and Impact Resistance in Transparent Bulk Composites”为题发表于世界期刊《Advanced Materials》。

  天然贝壳中的珍珠层在准静态或低速冲击加载下，可以经过砖块滑动机制耗散能量。但是跟着冲击速度的增大，仿贝壳结构的抗冲击功能提高有限（图1a）。相反，剪切变硬资料在冲击加载下会显示出应变率相关的增强效应，可以在高速冲击下耗散很多冲击动能（图1b）。在深化了解仿贝壳结构与剪切变硬资料的率相关力学功能的根底上，研讨团队构建了仿生复合玻璃资料。该资料结合了仿贝壳结构的低速抗冲击功能优势与剪切变硬资料的应变率强化功能优势，力学仿真剖析发现仿贝壳结构面板的离域化变形能愈加进一步促进剪切变硬夹芯层的大规模损害耗能。仿贝壳结构与剪切变硬资料的协同耗能效果，显示出1+12的效应，使复合玻璃在更大规模的冲击速度下呈现出更好的抗冲击功能（图2）。

  此外，仿生复合玻璃还显示出杰出的隔热才能。仿贝壳结构面板经过特别的砖块-灰泥排布结构下降面外热传导，与低热导率的剪切变硬资料一起效果，提高了仿生复合玻璃的隔热才能。与现在遍及的运用的块体玻璃、夹层玻璃和中空玻璃比较，仿生复合玻璃在通明、轻质、抗冲击、隔热等归纳运用功能上显示出优越性（图1c）。

  论文榜首作者为我校工程科学学院博士后张潇，通讯作者为工程科学学院吴开金特任副研讨员、倪勇教授，一起作者包含工程科学学院龚兴龙教授和博士生周建宇等。本研讨得到国家重点研制方案项目、国家天然科学杰出青年基金项目和中心高校根底科研基金等项目的支撑。