Mechanical properties and toughening mechanisms of natural silkworm silks and their composites

增韧 材料科学 复合材料 韧性 复合数 高分子科学
作者
Kang Yang,Juan Guan,Zhengzhong Shao,Robert O. Ritchie
出处
期刊:Journal of The Mechanical Behavior of Biomedical Materials [Elsevier BV]
卷期号:110: 103942-103942 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.jmbbm.2020.103942
摘要

There is an emerging interest in natural silkworm silks as alternative reinforcement for engineering composites. Here, we summarize the research on two common silkworm silks and silk fibre reinforced plastics (SFRPs) from the authors over the past few years in the context of related research. Silk fibres from silkworms display good strength and toughness under ambient and cryogenic conditions owing to their elastic-plastic deformation mechanism. In particular, the wild Antheraea pernyi (A. pernyi) silk also displays micro- and nano-fibrillation as an important mechanism for toughness and impact resistance. For SFRP composites, we found: (i) it is critical to achieve silk fibre volume fraction to above 50% for an optimal reinforcement and toughening effect; (ii) the tougher A. pernyi silks present a better reinforcement and toughening agent than B. mori silks; (iii) impact and toughness properties are advantageous properties of SFRPs; (iv) hybridization of natural silk with other fibres can further improve the mechanical performance and economics of SFRPs for engineering applications; and (v) the lightweight structure designs can improve the service efficiency of SFRPs for energy absorption. The understanding on the comprehensive mechanical properties and the toughening mechanisms of silks and silk fibre-reinforced polymer composites (SFRPs) could provide key insights into material design and applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ZeJ完成签到,获得积分10
刚刚
醉生梦死发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
小芳完成签到,获得积分10
3秒前
DijiaXu应助困困包采纳,获得10
3秒前
细心蚂蚁发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
6秒前
7秒前
满眼星辰发布了新的文献求助10
7秒前
TS发布了新的文献求助10
7秒前
壮观问寒发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
传奇3应助满眼星辰采纳,获得10
11秒前
YFW发布了新的文献求助10
12秒前
昨夜雨疏风骤完成签到,获得积分10
12秒前
櫹櫆完成签到 ,获得积分10
12秒前
周文丽发布了新的文献求助30
13秒前
sunny完成签到,获得积分10
16秒前
英姑应助冬雨采纳,获得10
16秒前
喜悦跳跳糖完成签到 ,获得积分10
17秒前
香蕉觅云应助supreme辉采纳,获得10
18秒前
在水一方应助周文丽采纳,获得10
20秒前
小蘑菇应助拼搏的大米采纳,获得10
20秒前
22秒前
23秒前
24秒前
25秒前
25秒前
27秒前
266发布了新的文献求助10
27秒前
zwj003完成签到,获得积分0
28秒前
独特念文完成签到,获得积分10
28秒前
qqwdss发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
young发布了新的文献求助10
29秒前
林夕驳回了xzy998应助
29秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
求polyinfo中的所有数据,主要要共聚物的,有偿。 1500
International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Madrid Code) (Regnum Vegetabile) 1500
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 800
水产动物免疫学 500
鱼类基因组学及基因组物种技术 500
Византийско-аланские отно- шения (VI–XII вв.) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4176270
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3711538
关于积分的说明 11704868
捐赠科研通 3394499
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1862389
邀请新用户注册赠送积分活动 921126
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 833014