我科學家成功研制可降解仿生透明薄膜


我科學家成功研制可降解仿生透明薄膜



塑料垃圾對生態環境造成了巨大危害, 對人類健康也產生巨大的威脅, 發展新一代可持續塑料替代材料迫在眉睫 。 采訪人員從中國科學技術大學獲悉, 該校俞書宏院士團隊成功研制了一類超強、超韌、透明的高性能可持續仿貝殼復合薄膜, 成功構筑了“磚-纖維”仿貝殼層狀結構, 使該薄膜展現出遠超傳統塑料的力學性能, 展現出比塑料薄膜更突出的綜合性能 。 研究成果日前發表于《物質》上 。
據介紹, 這種高透明高霧度薄膜得益于致密的仿貝殼“磚-纖維”結構, 通過薄膜內部孔隙的填充保證透光效果, 通過納米片-纖維素的界面散射保證光學霧度, 從而可以在370—780納米的可見光譜波長范圍內, 同時實現超過73%的高透明度和超過80%的高光學霧度 。 同時, 該薄膜還具有高強、高韌的優異性能, 分別是商用PET塑料薄膜的6倍和3倍以上 。 此外, 納米纖維三維網絡和“磚-纖維”仿貝殼結構設計, 有效抑制裂紋擴展, 同時纖維變細效應可以提高材料內部纖維間的氫鍵密度、促進薄膜拉伸過程中的纖維滑移, 從而使材料兼具高強度和高韌性 。 而且, 該薄膜在250℃下仍能保持結構和性能穩定, 在極端環境下具備比塑料薄膜更為優異的服役性能 。
【我科學家成功研制可降解仿生透明薄膜】研究人員表示, 這種仿生薄膜材料集成了優異的光學、力學和熱學性能, 并且在自然條件下可以完全生物降解, 克服了廢棄塑料難以降解的問題, 在滿足柔性電子器件基底材料光學透明性、柔性、低成本以及高低溫下的尺寸穩定性等要求的同時, 全生命周期綠色無污染, 在未來柔性電子器件領域將具有廣泛的應用前景 。

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