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      塑料制品能夠給人們的生活帶來(lái)便利，但由難以降解的塑料原料制成的塑料制品，其使用過(guò)后形成的塑料垃圾，也往往會(huì)對(duì)自然生態(tài)形成不利的影響。于是，尋求可降解材料替代傳統(tǒng)塑料制品，成為塑料化工生產(chǎn)的重要發(fā)展方向。

      近期，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團(tuán)隊(duì)，受天然貝殼啟發(fā)，研制出一種新型薄膜材料，這種材料在強(qiáng)度、韌性、透光性等方面均表現(xiàn)出遠(yuǎn)超傳統(tǒng)塑料的力學(xué)與光學(xué)性能，而且埋進(jìn)土壤中約兩個(gè)月即可無(wú)污染降解，或有望成為柔性電子器件等領(lǐng)域的理想材料。

      貝殼是一種性能優(yōu)良的天然材料，由“磚—泥”結(jié)構(gòu)一層層“砌墻”而成。近期，俞書宏院士團(tuán)隊(duì)利用納米黏土片和細(xì)菌纖維素兩種天然組分，成功構(gòu)筑了“磚—纖維”的仿貝殼層狀結(jié)構(gòu)，采用氣溶膠輔助的生物合成法，研制出一種高性能復(fù)合薄膜材料。

      “簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，細(xì)菌纖維素就是細(xì)菌‘吃了’葡萄糖后分泌出的一種物質(zhì)，又細(xì)又長(zhǎng)像繩索。”科研團(tuán)隊(duì)成員、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士后管慶方說(shuō)，再把它與制成片狀的黏土相結(jié)合，如同“用繩網(wǎng)把一層層的磚頭捆綁起來(lái)”，就形成了一種性能強(qiáng)勁的新材料。

      實(shí)驗(yàn)顯示，這種新型薄膜材料的強(qiáng)度達(dá)到482兆帕，是目前常用商用塑料薄膜的6倍以上。具有良好的柔韌性，可以被折疊成各種形狀，再展開后沒(méi)有明顯損傷。這種新材料還具有優(yōu)異的透光性，在人眼可見光范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)超過(guò)73%的高透明度和超過(guò)80%的高光學(xué)霧度。

      “如同毛玻璃的效果，既讓光透進(jìn)來(lái)但又不刺眼，這種‘勻光性'對(duì)制作手機(jī)屏幕等器件很重要。”管慶方說(shuō)。

      傳統(tǒng)塑料薄膜在高溫下極易軟化變形，相比之下這種新材料具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，溫度每改變100攝氏度，其尺寸變化僅為萬(wàn)分之三，在250攝氏度環(huán)境下仍能保持結(jié)構(gòu)和性能穩(wěn)定。更重要的是，獨(dú)特的原材料成分，使這種新材料全生命周期綠色無(wú)污染，細(xì)菌纖維素在土壤中約兩個(gè)月就會(huì)自然降解。

      近期，《細(xì)胞》出版集團(tuán)旗下學(xué)術(shù)期刊《物質(zhì)》發(fā)表了該研究成果。據(jù)了解，由于兼具高性能、低成本、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，這種新材料在柔性電子器件、新型顯示、光電轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域很有競(jìng)爭(zhēng)力。目前，科研團(tuán)隊(duì)正積極推進(jìn)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化。我們可以期待該新材料的產(chǎn)業(yè)化與市場(chǎng)化，給電子制造增加更多更為環(huán)保的材料選擇。