中國科大研制出可降解仿生透明薄膜
塑料制品為人們的生活帶來了極大便利,然而丟棄的塑料垃圾對生態(tài)環(huán)境造成了難以想象的危害。難以降解的塑料垃圾每年造成數(shù)十萬海洋動物的死亡,產(chǎn)生的微塑料更是遍及地球的各個角落,甚至進(jìn)入動植物的體內(nèi)或其他環(huán)境中,對人類健康產(chǎn)生巨大的威脅。為了更好地防治塑料污染,發(fā)展新一代可持續(xù)塑料替代材料迫在眉睫。 近日,由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團(tuán)隊基于微生物發(fā)酵過程,成功研制了一類超強、超韌、透明的高性能可持續(xù)仿貝殼復(fù)合薄膜。該薄膜基于可持續(xù)的生物材料,采用一種氣溶膠輔助的生物合成法制備。這種新型制備方法完美地結(jié)合了納米材料沉積與微生物發(fā)酵過程的優(yōu)勢,成功實現(xiàn)了微生物產(chǎn)物與納米材料的原位復(fù)合,大幅提升了該材料的光學(xué)和力學(xué)性能。同時,通過納米粘土片和細(xì)菌纖維素兩種天然組分,成功構(gòu)筑了“磚-纖維”仿貝殼層狀結(jié)構(gòu),使該薄膜展現(xiàn)出遠(yuǎn)超傳統(tǒng)塑料的力學(xué)性能。得益于這種仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計和微生物發(fā)酵過程中納米材料原位復(fù)合過程,該薄膜集成了多種優(yōu)異的宏觀特性,展現(xiàn)出比塑料薄膜更突出的綜合性能,在新型顯示、光電轉(zhuǎn)換、柔性電子器件等領(lǐng)域具有競爭力。成果以“Ultra-Strong, Ultra-Tough, Transparent, and Sustainable Nanocomposite Films for Plastic Substitute”為題發(fā)表于Matter。 |