【摘 要】
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作为应用最广泛的生物材料之一,脆性大这一缺陷使得羟基磷灰石(HA)应用于承重领域时力学性能较差.具有高长径比的纤维状HA可以大幅改善生物力学和生物学性能,扩大HA在整形外科和牙移植领域的应用.本文首次应用原位透射电镜技术对单根HA纳米片和纳米棒的力学受压行为进行了研究，成功实现了可视化的纳米操纵。结果表明HA纳米片的力学柔韧性明显优于HA纳米棒。纳米片中的弯曲诱导变形可恢复，即使曲率达到180°外
【机 构】
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山东大学 材料液固结构演变与加工教育部重点实验室,山东 济南250061;山东大学 材料科学与工程学院,山东 济南250061;伊利诺伊大学芝加哥分校 机械与工业工程学院,伊利诺伊 芝加哥60607
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作为应用最广泛的生物材料之一,脆性大这一缺陷使得羟基磷灰石(HA)应用于承重领域时力学性能较差.具有高长径比的纤维状HA可以大幅改善生物力学和生物学性能,扩大HA在整形外科和牙移植领域的应用.本文首次应用原位透射电镜技术对单根HA纳米片和纳米棒的力学受压行为进行了研究，成功实现了可视化的纳米操纵。结果表明HA纳米片的力学柔韧性明显优于HA纳米棒。纳米片中的弯曲诱导变形可恢复，即使曲率达到180°外力撤销后变形依然可以恢复至原状。纳米片的应变可以达到57.9%，而纳米棒的变形只能达到7.2%继而断裂。HA纳米片的高柔韧性一方面取决于高的表面积-体积比，另一方面是由于层状结构可以很好的将弯曲时产生的应力进行分散。这一研究对高柔韧性HA纳米结构的设计提供了新的思路，也给这种结构在承重生物材料领域内的应用提供了新的机遇。
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