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中国科学家仿贝壳研制出“超强韧”绿色材料

2020-10-21 09:59 中国航空报 CAN译讯 专栏

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中国航空报讯:近期,中国科学技术大学俞书宏院士团队受天然贝壳启发研制出一种新型薄膜材料,在强度、韧性、透光性等方面表现出远超传统塑料的力学与光学性能,埋进土壤中约两个月即可无污染降解,有望成为柔性电子器件等领域的理想材料。

贝壳是一种性能优良的天然材料,由“砖—泥”结构一层层“砌墙”而成。近期,俞书宏院士团队利用纳米黏土片和细菌纤维素两种天然组分,成功构筑了“砖—纤维”的仿贝壳层状结构,采用气溶胶辅助的生物合成法,研制出一种高性能复合薄膜材料。

实验显示,这种新型薄膜材料的强度达到482兆帕,是目前常用商用塑料薄膜的6倍以上。具有良好的柔韧性,可以被折叠成各种形状,再展开后没有明显损伤。这种新材料还具有优异的透光性,在人眼可见光范围内实现超过73%的高透明度和超过80%的高光学雾度。

传统塑料薄膜在高温下极易软化变形,相比之下这种新材料具有优异的热稳定性,温度每改变100摄氏度,其尺寸变化仅为万分之三,在250摄氏度环境下仍能保持结构和性能稳定。

更重要的是,独特的原材料成分,使这种新材料全生命周期绿色无污染,细菌纤维素在土壤中约两个月就会自然降解。

近期,《细胞》出版集团旗下学术期刊《物质》发表了该研究成果。 

责任编辑:助理编辑