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目的 研究胫骨生物复合材料多级优良微纳米结构的韧性机理.方法 利用扫描电镜观察胫骨成骨的多级微纳米结构.通过多级微纳米结构模型分析揭示胫骨的韧性机理.结果 胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的、具有多级微纳米结构的生物复合材料.在不同尺度下的微纳米结构模型分析表明胫骨多层微纳米结构增加了胫骨的断裂能,而羟基磷灰石纤维片的交叉微结构以及羟基磷灰石纳米纤维片的长细形状尺寸增加了纤维片的拔出能.结论 胫骨多级优良微纳米结构赋予胫骨高的断裂韧性,可用于仿生复合材料设计.