科学家研制出有望替代塑料的仿生新材料,具体是什么?

发布网友发布时间：2022-04-23 22:35

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热心网友时间：2023-11-02 19:58

上世纪中期，瑞典包装设计师斯滕·古斯塔夫·图林发明一体式聚乙烯购物袋。他的初衷是为了拯救地球，通过消耗更少资源的塑料袋来取代耗费大量资源的纸袋。他认为塑料袋应该被重复使用而不是用了就扔。然而事实却却恰恰与之相反，塑料已经成为了当今世界非常大的污染物。

近期，中国科学技术大学俞书宏院士团队使用“定向变形组装”方法，研制出具有仿生结构的高性能材料，具有比石油基塑料更好的机械与热性能，有望成为其替代品。日前，国际知名学术期刊《自然·通讯》发表了这项研究成果。

据国内媒体报道，大多数塑料来自石油产品，废弃后难以降解，造成持续性的环境污染问题。同时，现有的生物基材料存在成本高或难制造等问题，制约了推广应用。

中国科学技术大学俞书宏院士团队运用仿生结构设计理念，发展出一种被称为“定向变形组装”的新材料制造方法，将纤维素纳米纤维和二氧化钛包覆的云母片复合，制备出具有仿生结构的高性能可持续结构材料。

这种新材料采用仿珍珠母的结构设计，实验表明，它既具有远高于工程塑料的强度，又有很强的韧性和抗裂纹扩展性能。

在零下130摄氏度至零上150摄氏度的温度范围内，其尺寸几乎没有变化，与塑料的剧烈收缩和膨胀形成鲜明对比。在室温下，它的热膨胀系数仅为大多数塑料的约十分之一。

今年9月，商务部*发布《关于进一步加强商务领域塑料污染治理工作的通知》，公布禁塑限塑阶段性任务，要求到2022年底，全国范围内星级宾馆、酒店等场所不再主动提供一次性塑料用品。到2025年底，实施范围扩大至所有宾馆、酒店、民宿。

每年有800万吨塑料进入海洋，相当于每分钟就有一卡车塑料被倒入海里。这些塑料从进入海洋的那一刻起就开启了一段漫长而有破坏性的旅程。在它们随波逐流的过程中，会渗透到生态系统中，给海洋生物造成无法估量的损害。

从食品包装到洗护用品，再到衣服、家具、计算机和汽车，塑料无处不在。它们经久耐用的特点导致它们很难生物降解。根据不同种类，有的塑料可能需要在填埋场中经过几十年甚至数百万年才能分解。因此，除非将其焚烧（这会造成污染），否则我们迄今为止生产的所有塑料基本上都还存在于世，一旦它们进入海洋，其影响会长达数百年。

塑料污染影响范围极广，甚至波及到了地球上一些最荒凉、偏远的地方，包括南极洲和最深的峡谷——马里亚纳海沟。漂浮的塑料随着洋流汇集成五个巨大的 “垃圾漩涡”——比如面积是法国三倍的“大太平洋垃圾带”。

据估计，海洋中漂浮着超过5万亿块的塑料碎片。如果我们继续以目前的速度生产塑料，到2050年海洋中塑料的数量将超过鱼类总量。研究还表明，有800多种沿海和海洋物种直接受到塑料垃圾的影响，它们或被塑料缠绕、或将其吞入腹中、或是栖息地被塑料破坏。研究表明，地球上90%的海鸟和52%的海龟曾摄入过塑料。此外，每年有100万只海鸟和10万只海洋哺乳动物死于塑料垃圾。

热心网友时间：2023-11-02 19:58

运用仿生结构设计理念，发展出一种被称为“定向变形组装”的新材料制造方法，将纤维素纳米纤维和二氧化钛包覆的云母片复合，制备出具有仿生结构的高性能可持续结构材料。这种新材料采用仿珍珠母的结构设计，不仅具有远高于工程塑料的强度，又有很强的韧性和抗裂纹扩展性能。

热心网友时间：2023-11-02 19:59

这种新材料采用仿珍珠母的结构设计，实验表明，它既具有远高于工程塑料的强度，又有很强的韧性和抗裂纹扩展性能。在零下130摄氏度至零上150摄氏度的温度范围内，其尺寸几乎没有变化，与塑料的剧烈收缩和膨胀形成鲜明对比。在室温下，它的热膨胀系数仅为大多数塑料的约十分之一。

热心网友时间：2023-11-02 19:59

科学家研制出有望替代塑料的仿生新材料，这种材料它具有耐高温性和抗皱性，并且柔韧性非常的好。可以代替我们平时的塑料袋，有效缓解环境污染的问题。

热心网友时间：2023-11-02 20:00

具体就是利用比较环保和新型方法研制出一种可以比塑料更加耐用节源的东西，这样方法可能会应用到生活中。