本报讯  苏州高等研究院仿生界面材料科学全国重点实验室程群峰教授课题组与中国科学院理化技术研究所李明珠研究员课题组合作在仿生限域组装及声学换能器应用研究领域取得重要突破，相关成果9月10日发表在《科学进展》上。

蝉肋骨膜的层状交替结构及其仿生制备图示

开发综合性能优异、适用于高性能声学换能器的薄膜材料，是当前面临的重要技术挑战。针对该问题，本研究解析了蝉发声器官——蝉肋骨膜的结构与性能关系，并据此仿生制备出可用于声学换能器的高性能仿生薄膜。

研究发现，蝉肋骨膜中软弹性蛋白层与硬几丁质层交替排列的结构是其优异力学性能的关键：硬质层有效承担机械负荷，软质层则通过大变形能力延缓裂纹扩展。基于这一机理，研究团队采用层层交替旋涂限域构筑与界面交联策略，成功制备出具有仿生软硬交替结构的全有机复合薄膜。在限域条件下，聚合物分子链之间的缠结作用显著增强，使该仿生薄膜同时具备高拉伸强度、韧性和耐疲劳性能。这些特性使其能够兼顾高效声能输出与长期稳定的声传播性能，其基本共振频率和振幅均优于现有商业化薄膜。该研究为设计高性能声学换能器提供了全新的思路。

中国科大苏州高等研究院毛佳俊、严佳、王梓宇和柯腾为论文的共同一作，通讯作者为苏州高等研究院程群峰教授和中国科学院理化技术研究所李明珠研究员，苏州高等研究院为论文第一单位。

（苏州高等研究院 仿生界面材料科学全国重点实验室 纳米科学技术学院科研部）