Bouligand yapısı - Bouligand structure

Bouligand yapı modeli ve SEM dactyl kulübünde bulunan yapının görüntüsü Mantis karidesi.

Bir Bouligand yapısı katmanlı ve döndürülmüş mikroyapı doğal olarak tasarlanmış malzemelerde sıklıkla bulunan kontrplağa benzer.[1] Birden çok lameller veya katmanlar, her biri hizalanmış lifler. Bitişik lameller, komşularına göre aşamalı olarak döndürülür.[2] Bu yapı, malzemelerin mekanik özelliklerini, özellikle kırılma direncini artırır, mukavemet ve düzlemde sağlamlık sağlar. izotropi. Çeşitli doğal yapılarda bulunur. kozmoid ölçek of Coelacanth ve dactyl kulübü Mantis karidesi ve diğerleri Stomatopodlar.

Arzu edilen mekanik özelliklerinden dolayı, başarısızlık dirençli biyo-esinlenmiş materyallerin yaratılmasında Bouligand düzenlemelerini kopyalamak için devam eden girişimler vardır. Örneğin, katmanlı kompozitlerin (örneğin CFRP ) bu yapının kullanılması, geliştirilmiş darbe özelliklerine sahiptir.[3] Bununla birlikte, yapının küçük uzunluk ölçeklerinde kopyalanması zordur ve üretim tekniklerinin geliştirilmesi ve ilerletilmesi, bu istenen yapıyı çoğaltma becerisini sürekli olarak geliştirir.

Mekanik özellikler

Sertleştirme Mekanizmaları

Picoindentasyon Dactyl Club'da Bouligand Yapısının[4]

Birçok doğal malzemede bulunan Bouligand yapısı, çok yüksek sertlik ve kırılma direnci bir parçası olduğu genel malzemeye. Bu sertleşmenin meydana geldiği mekanizmalar çoktur ve yapının dayanıklılığının ana kaynağı olarak henüz hiçbir mekanizma tanımlanmamıştır. Yapının kırılmaya dirençli olduğu bu yolları belirlemek için hem hesaplamalı çalışma hem de fiziksel deneyler yapılmıştır, böylece sentetik sert Bouligand yapılarından yararlanılabilir.[5][6][7][8]

Bir formun veya diğerinin çatlak sapması, bouligand yapısındaki ana toklaştırma mekanizması olarak kabul edilir.[4][6][9] Sapma, çatlak devirme ve çatlak köprüleme şeklinde olabilir.[9] İlkinde, çatlak, fiber düzleminin yönü boyunca yayılır; matris malzemesi ile arayüzde.[9] Uçtaki enerji salım hızı yeterince düşük olduğunda, çatlak artık fiber yönü boyunca ilerleyemez ve çatlak köprülemeye geçmesi gerekir.[9] Bu mod, çatlak yönünü büyük ölçüde değiştirmeyi ve ilerlemek için yeni bir düzleme ulaşmak için lifleri kesmeyi içerir.[9] Bouligand yapısında çatlak eğimi ve çatlak köprülemenin bir kombinasyonu, oldukça çarpık ve genişlemiş bir çatlakla sonuçlanır.[9] Bu, yayılan çatlak tarafından oluşturulan yeni yüzey alanının, düz bir çatlağa göre önemli ölçüde artmasına neden olur; daha fazla yayılmanın daha az ve daha az elverişli hale getirilmesi ve dolayısıyla malzemenin sertleştirilmesi.[4][9]

Tek bir çatlağın yön değiştirmesine ve daha dolambaçlı bir yol izlemesine neden olan çatlak sapmasına ek olarak, bouligand yapısı birden fazla çatlağın oluşmasını tolere edebilir ve bunların birleşmesini önleyebilir.[4] Bu bazen çatlak bükme olarak adlandırılır.[4]

Doğası gereği çatlak sapması, eğilmesi, köprülenmesi ve bükülmesi, kırılma modlarının karıştırılmasıdır.[6] Kırılma modları açılma, düzlem içi kesme ve düzlem dışı kesme içerir. Bu modların çatlak köprüleme, eğme ve bükme yoluyla karıştırılması, malzemenin yaşadığı gerilme alanlarını büyük ölçüde karmaşıklaştırır; herhangi bir laminat düzlemdeki kuvveti dağıtmaya yardımcı olur.[6]

Çarpma dayanıklılığı

Yoğunluk, Spesifik Balistik Sınır Hız ve Bouligand Yapısında Zift Fonksiyonu Olarak Spesifik Enerji Emilimi Nanoselüloz Film[5]

Malzemelerdeki darbe direnci, stresin uygulandığı hız ile genel olarak toklaşmadan farklıdır. Etki testinde, her ikisinin de stres veya numuneye uygulanan gerginlik statik test denilen testten çok daha yüksektir. Sentetik olarak nano selüloz bouligand yapılarına dönüşen filmler, perde açısı arttıkça, yoğunluk Filmler birbirinin üzerine düzgün bir şekilde istiflenemediği için hızla kabaca sabit bir değere düşer.[5] Bu değer tekrar 42 ile 60 derece arasında yükselir ve daha yüksek açılarda yeniden stabilize olur.[5] Yoğunluktaki bu azalmaya, hem spesifik balistik limit hızındaki hem de spesifik enerji absorpsiyonundaki keskin bir artış eşlik eder.[5] Bouligand yapısı için en düşük yoğunluğa karşılık gelen 18 ila 42 derecelik nispeten küçük açıların da darbe direnci için yapılan geleneksel sentetik yarı-izotropik yapılardan daha iyi darbe direncine ve daha iyi enerji adsorpsiyonuna sahip olduğu gösterilmiştir.[5] Darbe direnci için deneysel olarak optimize edilmiş bu açı aralığı, bouligand yapısının doğal örneklerinde bulunan fiber tabakaları arasındaki açı aralığı ile tutarlıdır.[10][11]

Bouligand yapısını sertleştirmenin başka bir yolu, enine dalga filtrelemesidir.[11] Bouligand yapısının periyodik ve hiyerarşik yapısı, özellikle yüksek yoğunluklu dinamik yükler sırasında etkili olan bir kayma dalgası filtreleme etkisi yaratır. Kuvvet uygulandığında, makaslama halindeki belirli frekansların katmanlı yapı boyunca iletilmesine izin verilmez, iletilen enerjilerde bir bant boşluğu oluşturur ve sistem tarafından hissedilen etkin enerjiyi azaltır. Katmanların eğim açısı, katmanların kalınlığı ve malzemede bulunan katman sayısı, frekansların filtrelenmesini etkiler.[11]

Uyarlanabilirlik

a) İnterfibüller kayma, fibrillerin çekme eksenine doğru dönmesine neden olur. b) Lameller elastik olarak gerilerek fibrillerin çekme eksenine doğru dönmesine neden olur. c) Fibrillerin gerilme ayrılması. d) Lamelin 'sempatik' dönüşü, gerilmeye yönelik diğer lameller tarafından zorlandığında lamellerin gerilme yönünden uzağa dönmesine neden olur.[7]

Yükleme sırasında Bouligand yapısının ayarlanması, küçük açılı X-ışını saçılması (SAXS ). İki ayarlama etkisi, kollajen fibriller ile gerilme ekseni arasındaki açıdaki değişiklik ve kollajen fibrillerin gerilmesidir. Bu ayarlamaların gerçekleştiği dört mekanizma vardır.[7]

  1. Fibriller, fibriller arası kayma nedeniyle dönerler: Çekme kuvveti uygulandığında, fibriller çekme yönüyle hizalamak için döner. Deformasyon sırasında, uygulanan stresin kesme bileşeni, fibriller arasındaki hidrojen bağlarının kırılmasına ve ardından fibril ayarlamasından sonra yeniden oluşmasına neden olur.[7]
  2. Kolajen fibriller gerilebilir: Kolajen fibriller elastik olarak gerilebilir ve fibrillerin gerilme yönüyle aynı hizaya gelecek şekilde yeniden yönlenmesine neden olur.[7]
  3. Arayüzler arası boşlukların çekme açıklığı: Çekme yönü ile oldukça yanlış yönlendirilmiş fibriller ayrılabilir ve bir açıklık oluşturabilir.[7]
  4. "Sempatik" lamel dönüşü: Bir lamel, kendilerini gerilme yönüne doğru yeniden yönlendiren iki lamel arasına sıkıştırılırsa, gerilme yönünden uzağa dönebilir. Bu, bu lameller arasındaki bağ yüksekse gerçekleşebilir.[7]

Ψ, gerilme ekseni ile kolajen fibril arasındaki açıya karşılık gelir. Mekanizma 1 ve 2'nin her ikisi de Ψ'yi azaltır. Mekanizmalar 3 ve 4, fibril gerilme ekseninden uzağa hareket ederken olduğu gibi Ψ'yi artırabilir. Elastik olarak küçük Ψ esnemeli fibriller. Büyük Ψ değerine sahip fibriller, bitişik lameller uyarınca daraldığı için sıkıştırılır. Poisson oranı, gerginliğin bir fonksiyonu olan anizotropi.[7]

Tek ve Çift Bouligand Yapısı

Doğada bulunan en yaygın Bouligand yapısı, katmanlar arasında sabit bir yanlış hizalama açısının olduğu bükülmüş kontrplak yapıdır. Bu yapının nadir bir varyasyonu, "çift bükülmüş" Bouligand yapısıdır. Coelacanth. Bu yapı, bazı sabit yanlış hizalama açısında birbirine göre bükülecek birimler olarak iki yığın kullanır. Bu durumda bu birimlerin her birindeki iki fibril tabakası, fibril oryantasyonu birbirine dik olacak şekilde uzanır.[6]

Tek ve çift bükümlü bouligand yapısı arasındaki mekanik farklılıklar gözlenmiştir.[6] Çift bouligand yapısının, daha yaygın olan tekli bouligand yapısından daha sert ve daha sert olduğu gösterilmiştir. Sertlikteki artışa aynı zamanda esnekliğin azalması da eşlik eder.[6] Artan mukavemet, kısmen, bükülmüş lif düzlemlerine dik olarak, katman istifinde yukarı ve aşağı uzanan "demetler arası fibrillerin" yapısına yapılan bir ilaveye atfedilir.[6] Bu lif demetleri, fibriller arası kayma için gereken enerjiyi büyük ölçüde artırarak yapıyı bir arada tutmaya yardımcı olur.[6] Bu demetler, kontrplak aranjmanının çift bükümlü doğası ile birleştirilir ve bu, bir çatlağın her katmanla büyük ölçüde büyümesini istediği yönü değiştirir.[6]

Aynı zamanda, bir yapının çoğunlukla tek bükümlü bouligand yapısına benzer, ancak sabit olmayan bir yanlış hizalama açısıyla oluşabileceği de gözlenmiştir. Bu özel yapısal farkın mekanik özellikleri nasıl etkilediği hala belirsizdir.[7]

Doğadan Örnekler

Eklembacaklılar

insanbacaklı dış iskelet oldukça hiyerarşiktir. Polisakkarit kitin fibrilleri, lifleri oluşturmak için proteinlerle düzenlenir, lifler demetler halinde birleşir ve daha sonra demetler, bükülmüş kontrplak Bouligand yapısını oluşturan helikoid olarak istiflenen yatay düzlemler halinde düzenlenir.[12] Tekrarlanan Bouligand yapıları, ekzokutikül ve endokutikül.[12] Ekzokutikül ve endokutikülün Bouligand yapısındaki farklılıkların, her iki bölgenin mekanik özelliklerini analiz etmek için kritik olduğu bulunmuştur.

Eklembacaklılar çevreden koruma, mekanik yük desteği ve vücut yapısı sağlayan dış iskelete sahiptir. Dış katmana epikütikül ince ve mumsu olup ana su yalıtım bariyeridir. Aşağıda, vücuda ana yapı elemanı olarak tasarlanan prokütikül yer almaktadır. Procuticle iki bölümden oluşur: ekzokutikül dış kısımda ve endokutikül iç kısımda. Ekzokutikül, endokutikülden daha yoğundur; endokutikül dış iskeletin hacminin yaklaşık% 90'ını oluşturur. Hem ekzokutikül hem de endokutikül bir Bouligand yapısı ile yapılır.[12]

Yengeçler

İçinde Yengeç dış iskeletler kalsit ve şekilsiz kalsiyum karbonat kitin-protein hiyerarşik matrisinde biriken minerallerdir.[12] Koyun yengeci (Loxorhynchun grandis ), diğer yengeçler gibi, oldukça anizotropik bir dış iskelete sahiptir.[12] Yengeç ekzokütikülündeki (x-y) düzlemi Bouligand lamelleri arasındaki boşluk ~ 3-5μm iken, endokutiküldeki interlamellar aralık çok daha büyüktür, yaklaşık 10-15μm.[12] Ekzokutikülün daha küçük aralığı, ekzokutikülde daha yüksek lamel yoğunluğuna neden olur. Ekzokutikülde endokutikülden daha yüksek bir sertlik ölçümü vardır ve bu ekzokütikülde daha yüksek bir mineral içeriğine atfedilir.[12] Bu daha yüksek verir aşınma direnci ve sertlik Dış iskeletin yüzeyinde, böylece yengeçlere daha fazla koruma sağlar. Stres altında Bouligand düzlemleri normal demet kırılması veya demet ayırma mekanizmaları yoluyla başarısız olur.[12] Ekzokutikül-endokutikül arayüzü, Bouligand düzlemlerinin anizotropik yapısı ve süreksizliği ve bu arayüzdeki aralık nedeniyle, en kritik bölgedir ve tipik olarak arızanın ilk meydana geldiği yerdir.[12]

Z-yönünde, dış iskelete nüfuz eden Bouligand düzlemlerine normal gözenekli tübüller bulunur. Bu tübüllerin işlevi, iyonları ve besinleri yeni dış iskelete taşımaktır. kalıplama işlemi. Helisel bir yapıya sahip olan bu tübüllerin varlığı sünek bir yapıya neden olur. boyun eğme gerginlik sırasında bölge. Artan süneklik derecesi, yengeç dış iskeletinin dayanıklılığını artırır.

Istakoz

Homarus americanus (Amerikan ıstakozu), yukarıdaki yengeçlere benzer bir dış iskelet yapısına sahip olan ve endo ve dışkütikülleri karşılaştıran benzer eğilimleri olan bir eklembacaklıdır. Istakoz dış iskeletinin yapısal / mekanik özellikleri için önemli bir not, bal peteği yapısı Bouligand uçakları tarafından oluşturulmuştur.[13] sertlik ıstakozdaki ekzokutikül değerleri 8.5-9.5 GPa arasında değişirken, endokutikül 3–4.5 GPa aralığındadır.[13] Bal peteği ağındaki, özellikle endo ve dışkütikül arasındaki arayüzdeki gradyanların, yapılar arasındaki bu farklılığın nedeni olduğuna inanılmaktadır.[13]

Mantis karidesi

Stomatopodlar av avlamak için kullanılan torasik uzantılara sahip. Ekler, türe bağlı olarak mızrak benzeri veya sopa benzeri olabilir.[11] Sopa benzeri bir uzantıya sahip mantis karidesi veya "dactyl club", onu yumuşakçalar veya yengeçler gibi avların kabuğunu parçalamak için kullanır.[14] tavus kuşu mantis karidesi dactyl klübü olan bir mantis karidesi türüdür. Sopalar, ava yapılan darbelerle ilişkili yüksek stres dalgaları altında kırılmaya dayanabilir. Bu, kulüplerin Bouligand yapısını içeren bir bölgeyi içeren çok bölgeli yapısı nedeniyle mümkündür.[11]

Kulübün dıştaki, üst bölgesine etki bölgesi denir. Etki bölgesi, periyodik bölgeler ve çizgili bir bölgeyle desteklenir. Periyodik bölgeler, kulüp içinde, etki bölgesinin altındadır. Çizgili bölge, kulübün periyodik bölgenin kenarlarını çevreleyen yanlarında bulunur.[11]

Darbe bölgesi yaklaşık 50 ila 70 μm kalınlığındadır ve oldukça kristalize edilmiş malzemeden yapılmıştır. hidroksiapatit. Periyodik bölgeye amorf bir kalsiyum karbonat fazı hakimdir.[15] Bir Bouligand yapısını oluşturan kitin fibrilleri, amorf mineral faz ile çevrelenmiştir. Periyodik bölgenin katmanlı düzenlemesi, liflerin 180 ° 'lik rekabet eden bir dönüşüne karşılık gelir. Darbe bölgesi benzer bir yapıya sahiptir, ancak daha büyük bir eğim mesafesine sahiptir (rekabet 180 ° dönüş arasındaki uzunluk).[11] Çizgili bölge, oldukça hizalı paralel kitin lif demetlerinden yapılmıştır.[15]

Kulüp eklentisi, Bouligand yapısının periyodikliği ve kiralitesi nedeniyle enine dalga filtrelemesi ile yüksek yoğunluklu yükü kaldırabilir.[11] Yıkıcı çatlak büyümesi iki şekilde engellenir. Çatlak büyümesi, kitin liflerinin katmanları arasındaki sarmal yapıyı takip ettiğinde, her çatlak uzunluğu için geniş bir yüzey alanı üretilir. Bu nedenle, kulüp etkisi ve çatlak yayılması sırasında harcanan yüksek toplam enerji vardır. Çatlaklar komşu katmanlarda yayıldığında, modül salınımı nedeniyle büyüme engellenir. Bouligand yapısının anizotropik sertliği vardır, bu da katmanlar arasında bir elastik modül salınımına neden olur. Kitin lifi oryantasyonuna göre büyüme yönüne bağlı olarak çatlak yayılmasıyla genel hasar toleransı geliştirildi.[15]

Balık

Arapaima

Arapaima'nın hiyerarşik yapısı.

Arapaima balığın dış pulları pirana ısırıklarına direnecek şekilde tasarlanmıştır. Bu, ölçeklerin hiyerarşik mimarisi aracılığıyla elde edilir. Basküllerin inceliği ve üst üste binen dizilimleri hareket sırasında esneklik sağlar. Bu aynı zamanda bir avcı saldırdığında tek bir ölçeğin ne kadar büküleceğini de etkiler.[7]

Türlerde Arapaima gigaları Her ölçekte, delinmeye ve bükülmeye dirençli bir ölçekle sonuçlanan iki farklı yapısal bölge vardır. Dış katman yaklaşık 0,5 mm kalınlığındadır ve oldukça mineralli, bu da onu zorlaştırır, yırtıcı diş kırılmasını teşvik eder. İç katman yaklaşık 1 mm kalınlığındadır ve bir Bouligand yapısında düzenlenmiş mineralize kollajen liflerinden yapılmıştır.[7] Fibrillerde, kolajen molekülleri, hidroksiapatit mineral nanokristalleri ile gömülüdür. Kolajen fibrilleri, yaklaşık 50 um kalınlığında bir kolajen lamel tabakası oluşturmak için aynı yönde hizalanır. Lameller, bir Bouligand yapısı oluşturarak, oryantasyonda bir yanlış hizalama ile istiflenir.[7]

Saldırı sırasında ölçekler büküldüğünde, oluklu morfoloji nedeniyle stres dağıtılır. En büyük deformasyon, iç çekirdek katmanında meydana gelecek şekilde tasarlanmıştır. İç katman, kırılgan dış katmandan daha fazla plastik deformasyonu destekleyebilir. Bunun nedeni, Bouligand yapısının lamel katmanlarını uygulanan kuvvetlere uyum sağlayacak şekilde ayarlayabilmesidir.[7]

Yükleme sırasında Bouligand yapısının ayarlanması, küçük açılı X-ışını saçılması (SAXS ). Ayarlamaların gerçekleştiği dört mekanizma, fibril rotasyonu, kolajen fibrilin gerilmesi, fibriller arasında gerilme açıklığı ve sempatik lamel rotasyonudur.[7]

Yükleme ortamına uyum sağlayan fibriller, lamellerin esnekliğini artırır. Bu, ölçek bükülmesine karşı dirence katkıda bulunur ve dolayısıyla kırılma direncini artırır. Bir bütün olarak, dış ölçek katmanı zor ve kırılgan iç katman ise sünek ve zorlu.[7]

Sazan

Benzer bir Bouligand yapısı, sazan balığı (Cyprinus carpio ).[16] Arapaima ile karşılaştırıldığında, sazan pullarındaki mineral içeriği daha düşüktür ve gerilme testinde daha yüksek toplam enerji dağılımı ve daha yüksek fibril uzayabilirliği sergiler.

Biyomimikri

Katmanlı üretim

Katmanlı üretim AM parçalar için karmaşık geometrilere ve benzersiz performans özelliklerine olanak tanıyan popüler bir endüstri biçimidir.[17] AM parçalarının mekanik özellikleriyle ilgili ana sorun, mikroyapısal birikmiş malzeme katmanları içindeki heterojenlikler. Bu kusurlar dahil gözeneklilik ve benzersiz arayüzler, anizotropi ile sonuçlanır. mekanik tepki istenmeyen olan iş parçasının. Bununla savaşmak için anizotropik mekanik tepki olarak, malzemeyi bükülmüş bir Bouligand yapısında biriktirmek için Bouligand'dan esinlenilmiş bir takım yolu kullanılır.[17] Bu, ara katman heterojenliklerini gerilim sapma noktaları olarak kullanan bir gerilim aktarım mekanizması ile sonuçlanır. güçlendirme iş parçası bu noktalarda. Bouligand takım yolları, özellikle AM ​​çimento / seramik biriktirmede kullanılır. Bouligand'dan esinlenen AM parçalarının, mekanik stres altında döküm elemanlardan daha iyi davrandığı gözlenmiştir.[17]

Eğim açısı

Bouligand'dan esinlenen takım yolunun geliştirilmesindeki kritik bir parametre, eğim açısıdır. Eğim açısı γ, sarmal yapının oluştuğu açıdır.[5] Eğim açısının göreceli boyutu, Bouligand'dan esinlenen bir AM takım parçasının mekanik tepkisi için kritiktir. Γ <45 ° (küçük açı) için, arayüzey çatlak büyümesi ve arayüz mikro çatlakları gözlenir. 45 ° <γ <90 ° (geniş eğim açısı) için, katı boyunca baskın çatlak büyümesi gözlenir.[17]

Pil Elektrotları

Halihazırda Bouligand yapısına sahip olan yengeç kabukları, nano yapılı pil elektrotları için şablon olarak kullanılabilir. Yengeç kabukları, başka türlü pahalı olan başlangıç ​​malzemelerine ve nano yapılı piller için işleme yöntemlerine düşük maliyetli, sürdürülebilir bir alternatiftir. Yengeç kabukları, oldukça mineralize kitin liflerinden oluşan bir Bouligand yapısına sahiptir. Yapı, içi boş karbon nanolifler yapmak için bir biyo-şablon olarak kullanılabilir. İstenilen pil malzemeleri, çoğunlukla kükürt ve silikon, katotları ve anotları oluşturmak için bu içi boş liflerde bulunabilir.[18]

Nanoselüloz Filmler

Selüloz nanokristaller, kendiliğinden helezonik ince filmler halinde birleşir, katmanlar arasındaki yükseklik açısı daha sonra çözücü işleme yoluyla değiştirilebilir. Bir Bouligand yapısına sahip olan elde edilen nanoselüloz filmler, malzeme özellikleri üzerinde çeşitli etkiler elde etmek için manipüle edilebilir. Bu nanoselüloz filmler darbeye dayanıklı, sürdürülebilir ve çok işlevlidir ve gerilebilir elektronik, koruyucu kaplamalar, gözlük ve vücut zırhı gibi çeşitli uygulamalarda kullanılabilir.[5]

Referanslar

  1. ^ Sherman, Vincent R .; Quan, Haocheng; Yang, Wen; Ritchie, Robert O .; Meyers, Marc A. (2017). "Piscine savunmasına ilişkin karşılaştırmalı bir çalışma: Arapaima gigas, Latimeria chalumnae ve Atractosteus spatula'nın ölçekleri". Biyomedikal Malzemelerin Mekanik Davranışı Dergisi. 73: 1–16. doi:10.1016 / j.jmbbm.2016.10.001. PMID  27816416.
  2. ^ Bouligand, Y. (1965). "Sur une architecture torsadée répandue dans de nombreuses cuticules d'Arthropodes". C. R. Acad. Sci. 261: 3665–3668.
  3. ^ Pinto, F .; Iervolino, O .; Scarselli, G .; Ginzburg, D .; Meo, M. (2016/01/01). "Bouligand yapılarına dayalı biyo-esinlenmiş bükülmüş kompozitler". Martin-Palma'da, Raúl J; Lakhtakia, Akhlesh; Knez, Mato (editörler). Biyoilham, Biyomimetik ve Biyoreplikasyon 2016. 9797. s. 97970E – 97970E – 13. doi:10.1117/12.2219088. S2CID  123645285.
  4. ^ a b c d e Natarajan, Bharath (13 Şubat 2018). "Bioinspired Bouligand selüloz nanokristal kompozitler: Mekanik özelliklerin bir incelemesi". Royal Society'nin Felsefi İşlemleri a Matematiksel Fiziksel ve Mühendislik Bilimleri. 376 (2112). doi:10.1098 / rsta.2017.0050. PMC  5746561. PMID  29277746.
  5. ^ a b c d e f g h Qin, Xin; Marchi, Benjamin C .; Meng, Zhaoxu; Keten, Sinan (2019-04-09). "Biyolojik kaynaklı Bouligand mikro yapıları ile nanoselüloz filmlerin darbe direnci". Nano Ölçekli Gelişmeler. 1 (4): 1351–1361. doi:10.1039 / C8NA00232K. ISSN  2516-0230.
  6. ^ a b c d e f g h ben j Yin, Sheng (2019). "Doğal malzemelerdeki Bouligand yapılarının neden olduğu toklaşmanın hiperelastik faz alanı kırılma mekaniği modellemesi". J. Katıların Mekaniği ve Fiziği. 131: 204–220. doi:10.1016 / j.jmps.2019.07.001.
  7. ^ a b c d e f g h ben j k l m n Ö Zimmermann, Elizabeth A .; Gludovatz, Bernd; Schaible, Eric; Dave, Neil K. N .; Yang, Wen; Meyers, Marc A .; Ritchie, Robert O. (2013-10-15). "Bouligand tipi yapının doğal dermal zırhta mekanik uyarlanabilirliği". Doğa İletişimi. 4 (1): 2634. doi:10.1038 / ncomms3634. ISSN  2041-1723. PMID  24129554.
  8. ^ Suksangpanya, Nobphadon; Yaraghi, Nicholas A .; Pipes, R. Byron; Kisailus, David; Zavattieri, Pablo (2018-10-01). "Bouligand mimarilerinde çatlak bükme ve sertleştirme stratejileri". Uluslararası Katılar ve Yapılar Dergisi. 150: 83–106. doi:10.1016 / j.ijsolstr.2018.06.004. ISSN  0020-7683.
  9. ^ a b c d e f g Şarkı, Zhaoqiang (Haziran 2019). "Salınımlı / bükülmüş kontrplak yapıda kırılma modları ve hibrit sertleştirme mekanizmaları". Acta Biomaterialia. 91: 284–293. doi:10.1016 / j.actbio.2019.04.047. PMID  31028909 - Elsevier Science Direct aracılığıyla.
  10. ^ Quan, Haocheng (Eylül 2018). "Yaşayan Fosil" Coelacanth Balığı "Ölçeklerinin Zırhında Yeni Savunma Mekanizmaları (PDF). Gelişmiş Fonksiyonel Malzemeler. 28 (46). doi:10.1002 / adfm.201804237.
  11. ^ a b c d e f g h Guarín-Zapata, Nicolás; Gomez, Juan; Yaraghi, Nick; Kisailus, David; Zavattieri, Pablo D. (2015-09-01). "Doğal olarak oluşan Bouligand yapılarında kayma dalgası filtreleme". Acta Biomaterialia. 23: 11–20. doi:10.1016 / j.actbio.2015.04.039. ISSN  1742-7061. PMID  25983314.
  12. ^ a b c d e f g h ben Chen, Po-Yu; Lin, Albert Yu-Min; McKittrick, Joanna; Meyers, Marc André (2008-05-01). "Yengeç dış iskeletlerinin yapısı ve mekanik özellikleri". Acta Biomaterialia. 4 (3): 587–596. doi:10.1016 / j.actbio.2007.12.010. ISSN  1742-7061. PMID  18299257.
  13. ^ a b c Raabe, D .; Sachs, C .; Romano, P. (Eylül 2005). "Yapısal ve mekanik olarak derecelendirilmiş biyolojik nanokompozit malzemenin bir örneği olarak kabuklu dış iskeleti". Açta Materialia. 53 (15): 4281–4292. doi:10.1016 / j.actamat.2005.05.027. ISSN  1359-6454.
  14. ^ Hizmet, Purdue News. "Yaratık özelliği: Bükülen çatlaklar hayvanlara süper kahraman sertliği verir". www.purdue.edu. Alındı 2020-04-08.
  15. ^ a b c Weaver, James C .; Milliron, Garrett W .; Miserez, Ali; Evans-Lutterodt, Kenneth; Herrera, Steven; Gallana, İsaias; Mershon, William J .; Swanson, Brook; Zavattieri, Pablo; DiMasi, Elaine; Kisailus, David (2012-06-08). "Stomatopod Dactyl Club: Zorlu Hasara Dayanıklı Biyolojik Çekiç". Bilim. 336 (6086): 1275–1280. doi:10.1126 / science.1218764. ISSN  0036-8075. PMID  22679090. S2CID  8509385.
  16. ^ Quan, Haocheng; Yang, Wen; Lapeyriere, Denizcilik; Schaible, Eric; Ritchie, Robert O .; Meyers, Marc A. (Haziran 2020). "Yaygın Sazandan Modern Elasmoid Balık Pulu Yapısı ve Mekanik Uyarlanabilirliği". Önemli olmak. 3 (3): 842–863. doi:10.1016 / j.matt.2020.05.011. ISSN  2590-2385.
  17. ^ a b c d Moini, Mohamadreza; Olek, Jan; Youngblood, Jeffrey P .; Magee, Bryan; Zavattieri, Pablo D. (Ekim 2018). "3B Baskı: Mimarili Çimento Esaslı Malzemelerin Katmanlı Üretimi ve Performansı (Adv. Mater. 43/2018)". Gelişmiş Malzemeler. 30 (43): 1870326. doi:10.1002 / adma.201870326. ISSN  0935-9648.
  18. ^ Yao, Hongbin; Zheng, Guangyuan; Li, Weiyang; McDowell, Matthew T .; Seh, Zhiwei; Liu, Nian; Lu, Zhenda; Cui, Yi (2013-07-10). "Nanoyapılı Pil Elektrotları için Doğadan Sürdürülebilir Şablonlar Olarak Yengeç Kabukları". Nano Harfler. 13 (7): 3385–3390. doi:10.1021 / nl401729r. ISSN  1530-6984. PMID  23758646.