新发明丨我国科学家研制可降解仿生透明薄膜

科技日报生物降解材料研究院 2022-04-24

塑料废料对生态环境造成了极大的危害，对人类健康构成了巨大的威胁。新一代可持续塑料替代材料的开发迫在眉睫。

科技日报记者从中国科学技术大学获悉，该校院士俞书宏的团队已经成功开发了一种超强，超韧，透明的高性能可持续壳状复合膜，并成功构建了“砖纤维”壳状层状结构，该薄膜的机械性能远远超过传统塑料，并且比塑料薄膜具有更出色的综合性能。研究结果最近发表在《物质》上。

据报道，这种高透明性和高雾度的薄膜得益于致密的壳状“砖纤维”结构。填充膜内部的孔以确保光透射效果，并且通过纳米片和纤维素的界面散射确保光学雾度。因此，可以在370-780纳米的可见光谱波长范围内实现大于73％的高透明性和大于80％的高光学雾度。

同时，该薄膜还具有优异的高强度和高韧性，分别是市售PET塑料薄膜的6倍和3倍。另外，纳米纤维的三维网络和“砖纤维”壳状结构设计可以有效地抑制裂纹扩展。

同时，纤维细化作用可以增加材料中纤维之间的氢键密度，并在薄膜拉伸过程中促进纤维滑移。使材料兼具高强度和高韧性。而且，该膜在250°C仍能保持稳定的结构和性能，并且在极端环境下比塑料膜具有更好的使用性能。

研究人员表示，这种仿生膜材料具有优异的光学，机械和热学性能，在自然条件下可以完全生物降解，克服了废塑料难以降解的问题，并满足了光学透明性的要求，同时具有灵活性，低成本并且，需要高温和低温下的尺寸稳定性，整个生命周期是绿色且无污染的，并且在未来的柔性电子设备领域将具有广阔的应用前景。

来源 | 科技日报

编辑整理 | 小将

转载请注明 | 生物降解材料研究院

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