天然材料和生物灵感生物材料

通过研究蚕丝超分子组装的形态变化，作者发现，虽然丝腺内分泌和储存的最初步骤遵循丝组装的胶束理论，但在微尺度的球形结构中发生了相重排，从而形成了纳米尺度的球形组装。

胶原蛋白在骨骼抗骨折方面起着关键作用。在这里，在骨骼力学测试期间的原位同步加速器断层扫描与深度学习相结合，以减轻辐射损伤，揭示受损的胶原蛋白网络降低了裂纹偏转的效果。

工程陶瓷泡沫由于其脆性，在非结构用途上往往受到限制。在此，作者阐述了棘皮立体体作为生物陶瓷细胞固体的结构设计策略，以同时实现高强度和损伤容忍度。

跨长度尺度的手性转移是一个有趣的现象，但将单个构建块的特性与其产生的大尺度结构的涌现特征联系起来仍然具有挑战性。在这里，作者研究了纤维素纳米晶体悬浮液中中间相手性的起源，其自组装成手性光子薄膜引起了人们的极大兴趣。

生物材料需要了解生物材料是如何实现材料特性的。在这里，作者报告的承重壳Discinisca清塞音并探索水化作用如何在几分钟内通过有机基质膨胀引起的重组将干壳从坚硬和僵硬转变为柔软和灵活。

生物矿物装甲已知存在于许多不同的生物中，但以前没有在昆虫中观察到。在这里，作者报告了覆盖在切叶蚂蚁外骨骼上的高镁方解石装甲的发现和特征。

众所周知，珍珠的层次结构有助于其高强度和韧性，为许多仿生材料提供了灵感。在这里，共取向20微米的文石血小板堆栈显示有助于珍珠的韧性，定义了一个新的特征长度尺度。

蜘蛛丝以其高韧性而闻名。本文对应变速率和湿度对韧性的同时影响进行了综合研究，结果表明，在轻度潮湿条件下，在高应变速率下，韧性最高，与自然界条件相似。

天然胶粘剂最近受到了广泛的关注。在这里，作者从蜗牛粘液中开发了一种天然的生物粘合剂，可以粘附在潮湿的组织上，并用于加速皮肤伤口的愈合。

噬菌体是天然的抗生素制剂，为生物材料提供了天然的基础材料。在这里，作者交联自组织噬菌体，使可喷涂的微凝胶保持天然抗菌作用，具有可调谐的自动荧光，并证明应用于食品净化。

控制自然软光子系统的动力学是具有挑战性的，因为在来源和刺激它们的困难。在这里，天然牛绒毡被用于研究软生物光子晶体并动态控制其响应，为显示和动态光管理的发展提供了见解。

天然衍生的生物聚合物在构建光子材料方面引起了极大的兴趣，但传统的加工通常导致在大范围内组织不均匀。在这里，作者报告了用超顺磁性纳米颗粒装饰的纤维素纳米晶体的均匀生物光子组织，使其从螺旋胆甾相转变为单轴向列相，具有近乎完美的取向。

为非压缩性出血开发有效的治疗方法仍然是一个挑战。在这里，作者设计了具有高度互联微通道的烷基化壳聚糖海绵，并表现出抗感染活性，以及与临床使用的大鼠和猪肝模型材料相比，更高的促凝血、止血和伤口愈合能力。

植物源性蛋白质在功能材料中的绿色利用一直受到控制微纳米级结构的低效方法的限制。在这里，作者使用不溶于水的植物蛋白质的纳米级组装来制作具有与传统塑料相当性能的米级薄膜。

制造环保材料通常需要使用多种材料装置。在这里，作者报告了使用海藻酸盐水凝胶的电场模式来制造环境响应型执行器，并演示了在响应离子触发器方面的一系列应用。

牛血清白蛋白被用于制造防污涂层，但尚不清楚哪种蛋白能提供最好的涂层。在这里，研究了来自不同纯化工艺的牛血清白蛋白，揭示了不含脂肪酸的蛋白具有优越的防污性能。

假药对患者健康和公共安全构成威胁。在这里，作者将具有不同激发和发射对的荧光丝微粒形成的随机图案作为可食用的物理不可克隆函数，可以直接附着在药物表面。

珍珠结构是设计抗冲击材料的灵感来源，但天然珍珠被捕食者的高冲击速度攻击所克服。在这里，作者进行了一系列的测试，并证明了珍珠状结构在低冲击速度下的卓越能量耗散，在较高的冲击速度下会损失。

已知抗拉强度最高的生物材料存在于帽贝牙齿中，复制这种材料是有兴趣的。在这里，作者报告了牙齿的离体生长和分离帽贝组织和细胞的使用，为这种高强度生物材料的开发提供了基础。

受生物启发的结构被期望获得更好的机械性能，但在金属体系中实现具有挑战性。本文采用无压渗透法制备了镁钛互穿相复合材料，该复合材料具有砖-砂浆、Bouligand和交叉层状结构。

由于研究人员试图将生物材料应用于其他领域，因此仿生材料是一个热门的研究领域。在这里，作者报告了从扇贝的底螺纹提取的蛋白质材料的加工，以创建在潮湿条件下具有自恢复的高延展性材料。

压电材料是一种无毒、环保的材料。在这里，作者报告了可以自组装成压电材料的模拟胶原肽的创建，并研究了优化发电所需的设计特性。

具有可吸收性和仿生力学性能的生物材料是组织工程成功的关键。在这里，作者报告了一种新的生物聚合物的创造，其机械性能可以通过改变的比例调整独联体：反式主链上有双键。

复制生物模式对于设计具有多面性的材料是有希望的，但在昆虫中发现的扭曲胆甾体液晶模式的复制是极其困难的。在这里，作者使用液晶寡聚物来再现生物液晶的结构、结构和颜色特性。

珊瑚已经进化为精细调谐的光收集器。在这里，作者报告了以珊瑚为灵感的生物材料的3D打印，模仿珊瑚-藻类共生;这些仿生珊瑚导致密集的微藻生长，可以在藻类生物技术和应用珊瑚科学中找到应用。

Salvinia molesta植物由于其特殊的形态，在水下能够保持稳定的空气层。本文提出了一种利用微细力诱导聚类微柱阵列辅助软光刻人工沙文叶的方法，以降低水动力阻力。

目前的传播阻碍了神经调节的有效性，而现有的动物、体外和硅模型未能给出以患者为中心的见解。在这里，作者使用3D打印和机器学习来推进人工耳蜗植入患者当前传播的临床预测。

用于移植的细胞包封生物材料目前受到氧合不足的限制。在这里，作者提出了一种具有内部连续空气通道的仿生支架，其氧气扩散系数比水凝胶高10,000倍，并证明了使用大鼠胰岛6个月以上可以纠正免疫正常小鼠的糖尿病。

鱼的装甲外骨骼结合了灵活性和对捕食者和领土攻击的保护。在这里，通过建模、3D打印和实验测试，揭示了鱼鳞结构中各向异性弯曲刚度的力学起源，为仿生学提供了设计指南。

微创给药是广泛的兴趣和口腔组织是一个有吸引力的目标。在这里，作者报告了贻贝启发的薄膜的创造，保留在湿润的口腔组织上，通过扩散和通过粘膜组织运输药物。

开发可持续的结构材料来替代石油基塑料是一项令人期待但又具有挑战性的工作。在这里，作者报告了一种制造高性能结构材料的简便组装方法，具有高强度、韧性和刚度的独特组合。