中國科學家研製出仿生新材料：有望替代塑料

1959年，瑞典包裝設計師斯滕•古斯塔夫•圖林發明一體式聚乙烯購物袋的初衷，卻恰恰與之相反。他是為了拯救地球，通過消耗更少資源的塑料袋來取代耗費大量資源的紙袋。他認為塑料袋應該被重複使用而不是用了就扔。

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。日前，國際知名學術期刊《自然•通訊》發表了這項研究成果。

據媒體報道，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。

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的強度，又有很強的韌性和抗裂紋擴充性能。

在零下130攝氏度至零上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，它的熱膨脹係數僅為大多數塑料的約十分之一。