中国科学技术大学Xin, Yue在Advanced Materials发表重要研究成果
论论资讯 ｜ 2023-10-26 ｜
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Advanced Materials
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Tough And Moldable Sustainable Cellulose-Based Structural Materials via Multiscale Interface Engineering
Yue Xin; Yang Huai-Bin; Han Zi-Meng; Lu Yi-Xing; Yin Chong-Han; Zhao Xiang; Liu Zhao-Xiang; Fang Guan Qing-; Yu Shu-Hong
Published：2023-10-25
DOI：10.1002/adma.202306451
研究背景
如今，环保和可持续发展已成为全球热议的话题。然而，目前工程塑料等材料的制造和使用对环境造成了很大的压力。因此，寻找一种可持续的、环保的替代材料成为了研究的热点。纤维素纳米纤维（CNFs）来源于天然材料，被认为是一种很好的替代材料。但是，CNFs结构材料的延展性和三维成型能力较差，制约了其实际应用。
研究内容
本文提出了一种多尺度界面工程策略，用于构建高性能的基于纤维素的材料。研究人员通过表面处理西沙麻微纤维，暴露出大量带有正电荷的活性CNFs，增强了它们与带有负电荷的CNFs的界面结合能力。这种坚固的多尺度双网络结构使得多尺度纤维素基材料可以轻松成型为复杂的三维特殊形状结构，相比于CNFs基材料，其韧性和抗冲击性分别提高了近两倍和五倍。此外，这种多尺度界面工程策略赋予了纤维素基结构材料比石化塑料更好的综合性能，并扩大了纤维素作为轻量级结构材料的潜力，降低了环境影响。
研究意义
本文提出的多尺度界面工程策略为纤维素基材料的制备提供了新思路。这种策略不仅可以提高材料的性能，而且可以降低环境影响。因此，这种新型材料的研究对于推动可持续发展具有重要的意义。
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