中國科大研制出一種可替代塑料的仿生可持續結構材料

隨著國家發改委、生態環境部等九部門聯合印發《關于扎實推進塑料污染治理工作的通知》，全面限塑令進入倒計時。傳統塑料制品原材料主要來自于石油化工，造成的白色污染成為當今生態環境治理中的一大難題。尋找可替代材料，特別是無污染的生物基可持續材料，是解決塑料制品污染的重要途徑。

中國科學技術大學俞書宏院士團隊將仿生結構設計理念運用于高性能生物基結構材料中，發展了一種“定向變形組裝”的新型材料制造方法，實現了具有仿生結構的高性能可持續材料的規模化制備。相關研究成果發表于《自然通訊》。

研究團隊通過上述新型制造方法，成功將纖維素納米纖維（CNF）和二氧化鈦包覆的云母片（TiO2-Mica）復合制備了具有仿生結構的高性能可持續結構材料。該材料具有仿珍珠母結構，該結構使其強度和韌性都得到了極大提升。經過測試，該材料具有比石油基塑料更好的機械和熱性能，有望成為石油基塑料的高性能替代品。此外，新材料的熱擴散系數高于大多數工程塑料，散熱性能優良，進一步確保了實際應用的可靠性。新的制造方法過程也易于放大，可以獲得具有良好可加工性的產品，色彩和光澤多變，賦予了產品美觀和耐用性能。