清华大学，Nature！

背景：传统抗断裂材料设计受限于跨尺度增韧机制的复杂性，机械超材料虽提供了良好平台，但如何在给定尺寸下扩大非弹性区以提升韧性，仍是力学领域的重大挑战。研究目的：清华大学李晓雁、高华健等人的研究旨在通过利用弹性失稳，主动编程机械超材料的断裂行为，弥合失稳与断裂两种传统上相互独立的失效模式。结论：通过实验和模拟相结合，研究展示了在类塑性超材料中受控操纵非弹性区大小，可以实现从内在（intrinsic）到外在（extrinsic）断裂行为的转变，并伴随断裂能量高达一个数量级的增加。该工作建立了通过定制抗断裂性来设计超材料的新框架，证明了通过失稳设计编程断裂行为的广适路径。具体地，受蛋白质折叠启发的伪塑性超材料设计，使断裂韧性从内在常数转变为随样本尺寸放大的外在参数，断裂能量提升显著（如通过圆角优化可达2.78 kJ m-2，比内在模式高出4777%）。研究构建了参数化相图，揭示了“结构非弹性”作为主导增韧机制的物理本质。