中国科大研制出一种可替代塑料的仿生可持续结构材料

随着国家发改委、生态环境部等九部门联合印发《关于扎实推进塑料污染治理工作的通知》，全面限塑令进入倒计时。传统塑料制品原材料主要来自于石油化工，造成的白色污染成为当今生态环境治理中的一大难题。寻找可替代材料，特别是无污染的生物基可持续材料，是解决塑料制品污染的重要途径。

中国科学技术大学俞书宏院士团队将仿生结构设计理念运用于高性能生物基结构材料中，发展了一种“定向变形组装”的新型材料制造方法，实现了具有仿生结构的高性能可持续材料的规模化制备。相关研究成果发表于《自然通讯》。

研究团队通过上述新型制造方法，成功将纤维素纳米纤维（CNF）和二氧化钛包覆的云母片（TiO2-Mica）复合制备了具有仿生结构的高性能可持续结构材料。该材料具有仿珍珠母结构，该结构使其强度和韧性都得到了极大提升。经过测试，该材料具有比石油基塑料更好的机械和热性能，有望成为石油基塑料的高性能替代品。此外，新材料的热扩散系数高于大多数工程塑料，散热性能优良，进一步确保了实际应用的可靠性。新的制造方法过程也易于放大，可以获得具有良好可加工性的产品，色彩和光泽多变，赋予了产品美观和耐用性能。