布氏结构存在于鱼鳞、龙虾腹膜和骨头等天然材料中，可为生物材料提供卓越的机械性能。虽然在创造仿生材料方面取得了进展，但大多数研究都集中在将纤维组合在一起。现在需要更深入地了解纤维如何相互作用以增强机械功能。
中国科学院中国科学技术大学俞书宏院士领导的研究团队设计出一种仿生Bouligand结构，该结构具有多级可重构的纤维间界面，通过动态载荷传递和能量耗散显著提高了机械强度和韧性，为制造先进结构材料提供了一种新策略。该研究成果发表在《科学进展》上。
该团队最初使用细菌纤维素纳米纤维作为模型基质，但难以理解纳米纤维取向如何影响微观机械行为。为了解决这个问题，他们进行了具有不同取向角度的大规模分子动力学模拟。结果表明，通过交联结构优化氢键网络尺寸可提高负载传递能力和抗损伤能力。
此外，研究小组还观察到，取向角过大会削弱负载传递效率和链间氢键密度，从而导致机械性能下降。这凸显了适度有序性对最佳界面相互作用的重要性。适度有序性将微结构和氢键结合在一起，由于结构取向、纤维互锁和氢键网络尺寸之间的权衡，其性能优于高结构有序性。
此外，研究团队在裂纹周围发现了一大片阴影区，并揭示了纳米纤维基元的微运动。利用交叉偏振光监测膜层内的这种微运动，从而通过螺旋堆叠和热压致密化制备具有多尺度耦合的仿生 Bouligand 结构材料。
中国科学技术大学开发的受适度有序性启发的仿生Bouligand结构表现出良好的力学性能和尺寸稳定性，可应用于纤维软骨组织修复与置换等生物医学领域。