从生物矿化到碳矿化：仿生材料制备新策略

陈靖泽1,2，徐信刚1,2，刘志超1,2，杨露2，胡曙光2，王发洲2(1.武汉理工大学材料科学与工程学院；2.武汉理工大学，硅酸盐科学与先进建材全国重点实验室)

摘要：自然界历经数十亿年的自然选择，孕育出具备精妙微观结构、优异力学性能与独特功能特性的生物材料，其温和的制备过程和极高的资源利用效率，为人造材料的发展提供了重要借鉴。然而，当前关于仿生材料的研究存在性能与能耗之间的矛盾，呈现出“性能优先”与“工艺滞后”的失衡局面。而碳矿化材料作为一种将气态CO2 矿化转化为固态碳酸钙的新型无机非金属复合材料，具有反应条件温和、高强高耐久、组成结构可调控等优势，又称为可设计的人造石材，即Engineered LimeStone(ELS)，成为仿生材料绿色制备的理想载体。本文总结了仿生材料制备的最新研究进展，综合分析了性能、能耗、效率等指标，并对仿生材料的未来发展趋势进行展望，提出了基于碳矿化体系的仿生材料制备策略。

关键词：生物矿化；仿生材料；碳矿化材料；高强高韧