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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。

中國科學家研製出仿生新材料:有望替代塑料

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。

中國科學家研製出仿生新材料:有望替代塑料

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