当水凝胶“裂”了，登上Nature大子刊！

脆性固体通常是通过表面缺陷产生的裂纹的生长和扩展而失效的。这一过程是利用线性弹性断裂力学来模拟的，它通过临界应力强度因子或奇异应力场的前因子来确定材料韧性的参数。这一广泛应用的理论适用于平面裂纹，但裂纹通常不是平面的，而是几何形状复杂的，这违反了线性弹性断裂力学的核心原则。鉴于此，洛桑联邦理工学院工程学院软界面工程力学实验室 (EMSI) 的John Kolinski团队使用光学显微镜对几种透明脆性材料（包括四种不同化学性质的水凝胶和一种弹性体）进行了三维分析，以确定复杂裂纹前沿的裂纹尖端运动学特征。他们发现，驱动裂纹所需的临界应变能与裂纹大地线（Geodesic Lines，椭球面上两点间的最短程曲线）长度成正比，这使得样品有效地变得更坚韧。裂纹前沿的几何形状与韧性之间的联系对三维裂纹的理论建模，从材 ………………………………