大熊猫牙齿自我修复与牙齿再生(大熊猫牙齿为什么可以自我修复)

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有自修复牙齿的动物(大熊猫的眼睛为什么是黑色的)大熊猫是动物界牙齿锋利的典型代表，它们99%的食物都是竹子。坚固的牙齿是大熊猫啃竹子的利器。近日，中国科学院冶金研究所材料疲劳与断裂实验室刘增干博士研究团队发现，大熊猫牙釉质在变形损伤后，可以在微纳米尺度上做出显著的自动恢复。最新研究成果最近发表在《生物材料学报》。

刘增说，大熊猫牙齿的自愈主要得益于其富含有机质的高密度微观界面和巧妙的组织结构设计，即组成牙釉质的无机矿物单元在微纳米尺度上沿咬合方向规则排列，而矿物之间的界面则充满了天然有机质。

牙釉质的变形、损伤和自修复是通过界面实现的，水分子能显著促进自愈合作用，这主要是由于天然有机物在牙釉质界面的溶胀，聚合物链柔性的提高，以及水化条件下玻璃化转变温度的降低。

在系统阐述天然生物材料梯度设计的形式、原理、功能和机理的基础上，团队提出了新材料梯度取向的概念和设计原则。，研究团队发现，加载过程中材料微观结构的重新取向不仅可以提高其变形能力，还为提高综合力学性能提供了有效途径。材料的刚度、强度、稳定性和断裂韧性可以通过有限的变形来提高，而这些性能本身往往表现出相互制约的关系。，针对自然界中长期“军备竞赛”形成的主要用作武器的天然生物材料，研究团队还明确了其主要类型、形态和组织结构特征，从材料学和力学角度揭示了其攻防效应的性能优化机制，提炼了常见仿生材料设计原则。

目前，研究组致力于新型仿生材料的设计与开发，在人牙匹配仿生复合义齿材料、高强高导接触材料等方面取得了新进展。(记者沈春雷通讯员柳岩)

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