可彻底代替塑料的仿生可降解结构资料面世

可彻底代替塑料的仿生可降解结构资料面世
科技日报合肥11月10日电(记者 吴长锋)记者从中国科学技术大学得悉,该校俞书宏院士团队将仿生结构设计理念运用于高功能生物基结构资料的研发,开展了一种被称为“定向变形拼装”的新式资料制作办法,完成了具有仿生结构的高功能可继续资料的规模化制备,有望成为石油基塑料的代替品。研究成果日前宣布在《天然通讯》上。 大多数塑料来自于石油产品,因为其极点的稳定性,抛弃后在环境中长时刻也难以降解。现有的生物基可继续结构资料都受到机械功能较差或制作进程的过于繁琐的约束,这些要素从本钱和生产规模上限制了这类资料的使用。因而,引进先进的仿生结构设计来制作新式的可继续高功能结构资料,将可以极大地进步这类资料的功能,拓展其使用规模,加快可继续资料代替不行降解塑料的进程。珍珠母所具有的砖-泥结构,并兼具高强度和高耐性的优秀特性。研究人员经过多标准的仿生结构设计和外表化学调控,成功构筑了这种兼具高强韧特色的天然生物基可继续结构资料。他们使用二氧化钛包覆的云母片作为仿生结构中的砖块,一方面为结构资料供给了远高于工程塑料的强度,另一方面,还经过裂纹偏转等仿生结构原理,大幅进步了资料的耐性和抗裂纹扩展功能,为该资料作为一种新式的可继续资料代替现有的不行降解塑料打下了坚实的根底。 这种全天然结构资料的机械功能在温度变化时也简直坚持不变,并且在25℃至200℃的温度规模内简直坚持稳定。此外,它的热扩散系数也高于大多数工程塑料,因而有利于散热,这种全天然仿生结构资料比塑料更安全、更牢靠,然后使其在高温或可变温度下可以代替塑料而成为一种可继续、简便、高功能的塑料代替品。