有时，违反规则并不是一件坏事。尤其是当规则是适用于散装材料的明显的自然法则时，其他力却出现在纳米级。

工程科学与力学教授，劳埃德(Lloyd)和多萝西·福尔(Dorothy Foehr Huck)仿生材料主席，工程学和力学教授Melik Demirel说：“自然界知道如何从小原子级发展到更大规模。”“工程师们使用混合规则来增强性能，但仅限于单个尺度。我们从未深入到层次工程的下一个层次。关键的挑战是从分子到整体，不同尺度上存在明显的作用力。 ”

根据定义，复合材料由不止一种组分组成。混合规则说，尽管一种组分与另一种组分的比例可以变化，但复合材料的物理性能受到限制。根据Demirel的说法，他的团队至少在纳米级上突破了这一限制。

Demirel说：“如果您使用的是导电聚合物复合材料，则聚合物和金属化合物的数量受混合物规则的限制。”“这些规则支配着有关基质和填料的一切。我们采用了材料-生物聚合物和原子薄的导电材料-让它们通过自组装进行组织，打破了混合规则。”

该团队的材料由仿生聚合物组成，该仿生聚合物基于基因重复产生的串联重复蛋白，并受鱿鱼齿齿蛋白的结构启发，并能传导碳化钛2D MXene(仅几分子厚的金属层)。该层状复合材料自组装，并且聚合物介导了金属层之间的距离。通过使用串联重复蛋白(一种重复保守序列的生物聚合物)的基因工程，研究人员可以控制导电层的层间距离，而无需改变复合部分。研究人员的目标是利用合成生物学技术，创造出一种对自身物理性能具有空前控制能力的自组装材料。

由于聚合物自组装成交联网络，因此微小区域中的基质与填料之比可能会破坏混合规则，并且层状材料的电性能会发生变化。研究人员在最近一期的ACS Nano中报告了他们的工作结果。

这种仿生聚合物金属复合材料在适当的本体混合物中可以既具有柔韧性又具有导电性。在微观尺度上，当结构对称性破裂时，电导率取决于方向。

Demirel说：“独特之处在于，现在您可以获得与面外电导率不同的面内电导率。”

只要电流沿着2D材料层的平面流动，电导率就是线性的，但是如果电流流过这些层，电导率就会变成非线性的。

“现在我们可以制造一个存储设备了，” Demirel说。“我们还可以制造二极管，开关，调节器和其他电子设备。我们希望制造具有所需性能的材料，以构建难以实现或以前无法实现的新颖功能。”