我國科學家研制出有望替代塑料的仿生新材料

來源:新華網 2020-11-14 19:51中投網 A-A+

   塑料制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,研制出具有仿生結構的高性能材料,具有比石油基塑料更好的機械與熱性能,有望成為其替代品。

  目前,大多數塑料來自石油產品,廢棄后難以降解,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制造等問題,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,發展出一種被稱為“定向變形組裝”的新材料制造方法,將纖維素納米纖維和二氧化鈦包覆的云母片復合,制備出具有仿生結構的高性能可持續結構材料。

  這種新材料采用仿珍珠母的結構設計,實驗表明,它既具有遠高于工程塑料的強度,又有很強的韌性和抗裂紋擴展性能。在零下130攝氏度至零上150攝氏度的溫度范圍內,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,它的熱膨脹系數僅為大多數塑料的約十分之一。

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