中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士、管慶方團(tuán)隊(duì)通過引入最有效的仿生模型之一的“磚和泥”結(jié)構(gòu)來改善材料的綜合性能。提出了PLA輔助的剝離和分散方法，以天然礦物云母為原料制備PLA包覆的云母納米片(納米云母/PLA)。通過引入剪切力組件，可以制造出一種具有“磚和泥”結(jié)構(gòu)的珍珠質(zhì)納米復(fù)合薄膜。
這項(xiàng)研究近期發(fā)表在著名期刊Advanced Functional Materials。
作者報(bào)道了一種可生物降解的珍珠質(zhì)納米復(fù)合薄膜，通過自組裝來自天然礦物云母的PLA涂層納米云母，具有優(yōu)異的阻隔性能、優(yōu)異的機(jī)械性能和紫外線屏蔽性能。
本研究的珍珠質(zhì)納米復(fù)合薄膜有望成為未來優(yōu)秀的食品包裝材料，這將延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期。
珍珠質(zhì)納米復(fù)合薄膜的設(shè)計(jì)與制備
一般來說，“磚”的選擇在珍珠質(zhì)“磚和泥”結(jié)構(gòu)材料的制造中起著關(guān)鍵作用。天然云母被選為“磚”的原料，主要是因?yàn)樗哂胸S富的儲(chǔ)量和優(yōu)異的紫外線防護(hù)性能。作者發(fā)現(xiàn)納米云母片可以在PLA溶液中形成均勻的分散體。PLA分子的修飾極大地促進(jìn)了PLA和納米云母片之間的結(jié)合能力，這使得隨后的自組裝過程成為可能。
PLA輔助納米云母片的剝離
天然從云母剝離為納米云母片，通過PLA溶液中的高速剪切和超聲處理，云母粉末分解成納米級(jí)片材。納米云母表面上的分子極大地促進(jìn)了其在有機(jī)溶劑中的穩(wěn)定性和分散性，這使得納米云母片均勻分布在PLA基體中。
力學(xué)性能
受益于珍珠質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，與純PLA相比，納米云母/PLA納米復(fù)合膜的機(jī)械性能大大提高。這種納米復(fù)合薄膜的高強(qiáng)度和高模量源于具有高剛度的納米云母磚以及納米云母片和PLA分子之間的強(qiáng)相互作用。
阻擋和紫外線屏蔽性能
除了機(jī)械性能外，阻氣也是包裝材料的重要性能。與其他塑料薄膜相比，PLA的高結(jié)晶度使其具有相對(duì)高的阻氧性能。
珍珠質(zhì)薄膜（添加量：40 %）的水蒸氣阻隔性比純PLA薄膜好約4倍。與市售的乙酸乙烯酯共聚物（EVA）包裝膜相比，改進(jìn)近3倍。
這種珍珠質(zhì)納米復(fù)合膜顯示出優(yōu)異的機(jī)械性能、紫外線屏蔽和阻氣性能。珍珠質(zhì)納米復(fù)合薄膜的整體性能優(yōu)于商業(yè)塑料薄膜，這將有可能打開PLA在包裝領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用的道路。
