瑞典研制出超高強度生物基纖維材料

據悉，來自瑞典的研究團隊已經研制出一種生物基材料，拉伸剛度為86GPa，拉伸強度為1.57GPa。研究成果已在《ACS Nano》雜志上發表。

纖維素納米纖維（CNF）是木材和其他植物體的基本組成部分。據介紹，利用CNF進行處理，克服了將這些納米纖維大規模用于飛機、汽車和家具等產品中的技術難題，從而研制出尺寸較大、具有輕質高強等優異力學性能的生物基材料。

“該生物基納米纖維素纖維的強度是天然蜘蛛絲的8倍。這種材料的強度超過了金屬、合金、陶瓷和無堿玻璃纖維的強度。” 論文作者、斯德哥爾摩KTH皇家理工學院的丹尼爾·索德博格說道。

研究人員描述了一種模擬自然界將纖維素納米纖維排列成幾乎完美的宏觀布局的新方法，該方法源自對物理控制組件（例如CNF）在納米級制造期間的結構化方式的洞察。該方法涉及控制在不銹鋼中銑削的1毫米寬的通道中懸浮在水中的納米纖維的流動。連接去離子水和低pH水的流量有助于將納米纖維沿正確的方向對齊，并使CNF之間的超分子相互作用能夠自組織成充分包裹的狀態，并將它們連接在一起。索德博格稱，該材料在保持納米纖維的拉伸強度和承受機械載荷能力的同時，可以擴展到更大的結構。該工藝也可用于控制碳管和其他納米級纖維的納米級組裝。