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美国休斯敦大学团队结合折纸艺术与现代材料科学，开发出新型陶瓷结构，展现出卓越柔韧性和强度，为轻质、高强度材料应用开辟新路径，有望在医疗、航空航天等领域发挥重要作用。

　　美国休斯敦大学团队将古代折纸艺术与现代材料科学结合，创新开发出一种新型陶瓷结构。这种结构在受压时能弯曲而不断裂，展现出卓越的柔韧性和强度，为轻质、高强度材料应用开辟了全新路径。这项技术在医疗假肢、航空航天及机器人等高冲击性能要求的领域具有广阔应用前景。相关研究成果已发表于《先进复合材料和混合材料》期刊。

　　传统陶瓷因其高硬度和耐热性备受青睐，但其脆性限制了动态或高应力环境中的应用。一旦受外力挤压，陶瓷极易开裂甚至粉碎，难以适应形变需求。然而，这项新研究通过引入折纸柔性设计理念，成功打破了这一瓶颈。

　　研究团队运用Miura-ori经典折纸图案，结合3D打印技术，制造出复杂折叠结构的陶瓷框架。Miura-ori能将平面材料压缩至更小空间，同时保持平整，广泛应用于工程和空间展开系统。随后，团队在结构表面涂覆了一层可拉伸且生物相容的聚合物，赋予陶瓷全新机械性能。

　　实验表明，聚合物涂层处理的陶瓷结构在不同方向压力下展现出优异的抗压与弹性恢复能力。相比之下，无涂层传统陶瓷在相同条件下迅速开裂。团队还进行了静态与循环压缩测试，结合计算机模拟验证结果，显示涂层结构在陶瓷最脆弱方向上韧性显著增强。

　　团队强调，折纸不仅是视觉艺术，更是功能性设计工具，为生物医学和工程领域材料挑战提供新思路。该研究通过结构设计，在脆弱材料中引入灵活、强韧特性。未来，这类结构有望推动医疗设备、智能机器人及航天器材等高性能材料的研发创新。

（文章来源：科技日报）