塑料|科学家研制出有望替代塑料的仿生新材料
【塑料|科学家研制出有望替代塑料的仿生新材料】近期 ， 中国科学技术大学俞书宏院士团队使用“定向变形组装”方法 ， 研制出具有仿生结构的高性能材料 ， 具有比石油基塑料更好的机械与热性能 ， 有望成为其替代品 。目前 ， 大多数塑料来自石油产品 ， 废弃后难以降解 ， 造成持续性的环境污染问题 。同时 ， 现有的生物基材料存在成本高或难制造等问题 ， 制约了推广应用 。
近期 ， 中国科学技术大学俞书宏院士团队运用仿生结构设计理念 ， 发展出一种被称为“定向变形组装”的新材料制造方法 ， 将纤维素纳米纤维和二氧化钛包覆的云母片复合 ， 制备出具有仿生结构的高性能可持续结构材料 。这种新材料采用仿珍珠母的结构设计 ， 实验表明 ， 它既具有远高于工程塑料的强度 ， 又有很强的韧性和抗裂纹扩展性能 。在零下130摄氏度至零上150摄氏度的温度范围内 ， 其尺寸几乎没有变化 ， 与塑料的剧烈收缩和膨胀形成鲜明对比 。在室温下 ， 它的热膨胀系数仅为大多数塑料的约十分之一 。
日前 ， 国际知名学术期刊《自然·通讯》发表了这项研究成果 。此外 ， 塑料是以单体为原料 ， 通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物(macromolecules) ， 其抗形变能力中等 ， 介于纤维和橡胶之间 ， 由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成 。
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