瑞典一研究团队已经研制出一种生物基材料,其强度超过了所有已知的生物基材料,无论是人工合成材料还是天然材料,包括钢材和蜘蛛丝。这一成果已经在美国化学学会出版的ACS Nano杂志上发表。
纤维素纳米纤维是木材和其他植物体的基本组成部分。研究人员报告说,利用CNF进行处理,克服了将这些纳米纤维大规模用于飞机、汽车和家具等产品中的技术难题,研制出尺寸较大、具有轻质高强等优异力学性能的生物基材料。
“天然蜘蛛丝通常被认为是最强的生物基材料,这里生产的生物基纳米纤维素纤维的强度是天然蜘蛛丝8倍。” 论文作者、斯德哥尔摩KTH皇家理工学院的丹尼尔·索德博格介绍称,“这种材料的强度超过了金属、合金、陶瓷和无碱玻璃纤维的强度。”
索德博格表示,理解和控制完美纳米结构所必需的关键基本参数及过程,如粒径、相互作用、对齐、扩散、网络形成和组装等,使这一发现成为可能。这项研究为开发纳米纤维材料开辟了道路,该材料在保持纳米纤维的拉伸强度和承受机械载荷能力的同时,可以扩展到更大的结构。该工艺也可用于控制碳管和其他纳米级纤维的纳米级组装。