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金属材料可以通过加入第二相得到强化，但往往以牺牲其延展性和韧性为代价。自然生物材料贝壳由5％的蛋白质和95％的矿物相组成，由于其独特的"砖砌"微观组织，表现出优异的强度和韧性匹配。这种结构强韧化的思路为制备高强韧金属基复合材料提供了重要的借鉴，但相应的仿生金属基复合材料制备还缺少有效方法。我们通过预先制备有序多孔的金属框架，然后吸附增强体的方法，成功制备了石墨烯-铜仿贝壳纳米复合材料。该方法可以同时实现石墨烯在金属基体中的均匀分散和有序排列。所得到的仿生石墨烯-铜基纳米复合材料表现出强度和延伸率同时增加，并对其强韧化机制做了探讨。