美國NIST利用木漿設計出新型復合材料 預計很快將用于汽車等領域

【據AZO Materials網站5月7日報道】美國國家標準與技術研究院（NIST）的一個研究小組通過合并木漿和干燥樹脂，開發(fā)了一種柔性、無毒、可持續(xù)且耐紫外光的新型復合材料。

該成果已在Advanced Functional Materials雜志上發(fā)表。預計很快就可以用于食品包裝、建筑施工、生物醫(yī)學設備、汽車和船中。

該材料制備的關鍵是被稱為“Bouligand的結構，其分子以扭曲的形狀堆積起來，構成微小的螺旋形樓梯狀。研究人員發(fā)現Bouligand結構具有一定的抗裂能力，微小的納米級階梯狀結構，使整個材料保持完整和獨特的功能。

盡管木材中沒有天然的Bouligand結構，但是由于木材和紙張材料供應充足，一直被研究者所關注。

NIST復合材料項目團隊負責人 Jeff Gilman表示：“使用木漿制造多功能產品的想法，一直以來就吸引著很多行業(yè)”。

NIST研究小組假設，將來木材的納米纖維素與具有長晶體棒的天然材料相結合，會產生一些新的柔韌且功能強大的材料。利用合適的添加劑，這種新材料可用于形成減緩水和氧氣擴散的薄膜。

Gilman稱：“如果開發(fā)出特定功能的產品，可用于從航空航天復合材料到保持食物新鮮的包裝的所有領域。

一些研究人員認為，完全由長結晶納米纖維素制成的復合材料是非常堅固和堅韌的。然而，通過改變復合材料的制備工藝，能夠確定獲得最大韌性的參數。

在木漿復合材料中加入一點絨面革，會使其變硬一點，并且不會快速破裂且變得更加柔韌。加入10％，性能就會提升兩倍。當混合物含有30％的覆物和70％的木漿，那么所得到的復合材料的強度將提高15-20倍。

此外，納米晶體的扭曲形成了更密集和更緊密的圖案，使得新型復合材料具有紫外線反射性。