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我國科學(xué)家研制出仿生新材料:有望替代塑料 性能大增

發(fā)布時(shí)間:2020-11-16 10:26:03來(lái)源:驅動(dòng)之家

  1959 年,瑞典包裝設計師斯滕·古斯塔夫·圖林發(fā)明一體式聚乙烯購物袋的初衷,卻恰恰與之相反。他是為了拯救地球,通過(guò)消耗更少資源的塑料袋來(lái)取代耗費大量資源的紙袋。他認為塑料袋應該被重復使用而不是用了就扔。

  近期,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書(shū)宏院士團隊使用“定向變形組裝”方法,研制出具有仿生結構的高性能材料,具有比石油基塑料更好的機械與熱性能,有望成為其替代品。日前,國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》發(fā)表了這項研究成果。

  據國內媒體報道,大多數塑料來(lái)自石油產(chǎn)品,廢棄后難以降解,造成持續性的環(huán)境污染問(wèn)題。同時(shí),現有的生物基材料存在成本高或難制造等問(wèn)題,制約了推廣應用。

  中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書(shū)宏院士團隊運用仿生結構設計理念,發(fā)展出一種被稱(chēng)為“定向變形組裝”的新材料制造方法,將纖維素納米纖維和二氧化鈦包覆的云母片復合,制備出具有仿生結構的高性能可持續結構材料。

  這種新材料采用仿珍珠母的結構設計,實(shí)驗表明,它既具有遠高于工程塑料的強度,又有很強的韌性和抗裂紋擴展性能。

  在零下 130 攝氏度至零上 150 攝氏度的溫度范圍內,其尺寸幾乎沒(méi)有變化,與塑料的劇烈收縮和膨脹形成鮮明對比。在室溫下,它的熱膨脹系數僅為大多數塑料的約十分之一。

  今年 9 月,商務(wù)部辦公廳發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步加強商務(wù)領(lǐng)域塑料污染治理工作的通知》,公布禁塑限塑階段性任務(wù),要求到 2022 年底,全國范圍內星級賓館、酒店等場(chǎng)所不再主動(dòng)提供一次性塑料用品。到 2025 年底,實(shí)施范圍擴大至所有賓館、酒店、民宿。
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