中國科大研制新型仿生增強增韌納米復(fù)合纖維材料
近日,從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,該校俞書宏教授研究團隊借鑒天然生物纖維的策略,成功研制了一種既強又韌的宏觀尺度纖維素基納米復(fù)合纖維材料。據(jù)了解,該研究有效解決了人工材料中強度和韌性之間難以調(diào)和的矛盾,這種仿生纖維結(jié)構(gòu)設(shè)計策略有望應(yīng)用于其他復(fù)雜等級結(jié)構(gòu)材料的設(shè)計和制備。 近年來,基于生物質(zhì)來源的高性能納米復(fù)合材料正逐漸發(fā)展成為未來結(jié)構(gòu)和功能應(yīng)用的理想材料。由植物組織分離或細菌發(fā)酵得到的納米尺度纖維素,可以說是地球上儲量最豐富的納米級原材料,其密度低、熱穩(wěn)定性好、力學(xué)性能出色,同時可降解、可再生、可持續(xù),因而受到諸多關(guān)注。研究人員希望利用其研制出宏觀尺度的高性能纖維素基纖維材料。然而,所制纖維素基宏觀纖維材料的強度和韌性之間的矛盾尚未得到解決。高強度的獲得往往以犧牲其斷裂延伸率和韌性為代價,于是低韌性、易脆斷等問題嚴(yán)重限制了此類材料在先進織物等領(lǐng)域中的實際應(yīng)用。 |