我國科學家研製出有望替代塑料的仿生新材料

新華社合肥11月14日電(記者徐海濤)塑料製品給現代生活帶來便利,也造成環境污染。近期,中國科學技術大學俞書宏院士團隊使用“定向變形組裝”方法研製出具有仿生結構性能材料,具有比石油基塑料更好的機械與熱性能,有望成爲其替代品。

目前,大多數塑料來自石油產品,廢棄後難以降解,造成持續性的環境污染問題。同時,現有的生物基材料存在成本高或難製造等問題,制約了推廣應用。

近期,中國科學技術大學俞書宏院士團隊運用仿生結構設計理念發展出一種被稱爲“定向變形組裝”的新材料製造方法,將纖維素納米纖維和二氧化鈦包覆的雲母片複合,製備出具有仿生結構的高性能可持續結構材料。

這種新材料採用仿珍珠母的結構設計,實驗表明,它既具有遠高於工程塑料強度,又有很強的韌性和抗裂紋擴展性能。在零下130攝氏度零上150攝氏度的溫度範圍內,其尺寸幾乎沒有變化,與塑料的劇烈收縮和膨脹形成鮮明對比。在室溫下,它的熱膨脹係數僅爲大多數塑料的約十分之一。

日前,國際知名學術期刊《自然·通訊》發表了這項研究成果