>>>-08-18 09:39:07 开发出可持续的生物合成透明薄膜来替代塑料
如今，塑料已经无处可逃。我们每年生产3亿多吨塑料，其中40%以上被制成薄膜包装。这些塑料薄膜产品中的许多产品(例如塑料袋和食品包装纸)的使用寿命只有几分钟到几小时，但它们可能会在环境中持续数百年。
随着一次性塑料薄膜产品产量的快速增长淹没了全世界处理它们的能力，塑料薄膜污染已成为最紧迫的环境问题之一。在阳光，风和波浪作用下，仅一个塑料袋就可以破碎成多达175万个微观碎片。从最高峰珠穆朗玛峰到最深的槽马里亚纳海沟，在全球每个角落都发现了这些所谓的微塑料。因此，它们被发现超过100种，包括鱼，虾和鸟类。
在《物质》杂志上发表的一项研究中由中国科学院中国科学技术大学(USTC)的俞树宏教授领导的小组报告了一种超强，超韧和透明的珍珠质纳米复合薄膜，该薄膜由可持续成分制成通过活细菌。这种可持续的薄膜是通过简单的一步发酵(所谓的气溶胶辅助生物合成工艺)制成的。这种新颖的发酵过程将纳米材料的沉积和纳米级组装与细菌分泌过程结合在一起，从而实现了更高的强度和透明度。得益于粘土纳米片和细菌纤维素的结合，该膜可处理以珍珠质为灵感的 砖和纤维 结构，从而提供出色的机械强度。与此同时，
这种以珍珠质为灵感的复合膜在一种材料中具有多种引人入胜的宏观性能，包括独特的光学性能和出色的机械性能。受益于由珍珠母启发的 砖和纤维 结构和更细的BC纤维，由珍珠母启发的复合膜的透射率和雾度在整个可见光谱内分别超过73%和80%。结合了高光学透射率和高光学雾度的独特光学性能对于光电器件中的有效光管理至关重要，这对塑料薄膜而言具有挑战性，因为它们的结构均匀。这种具有透明性和雾度高的珍珠母型复合膜可以用作光管理中塑料替代的潜在材料。
同时，所得珍珠质复合材料具有高强度(〜482 MPa)和刚度(〜15 GPa)，分别比PET薄膜高六倍和三倍。此外，良好的柔韧性允许将珍珠质感的复合材料折叠成所需的形状，并且在展开后无可见损伤。此外，以珍珠母为灵感的复合材料具有极低的热膨胀系数(约3 ppm K-1)和较高的最高使用温度(高达250 oC)，这意味着更好的热稳定性。珍珠质复合材料的尺寸和稳定性，使其在日常使用中比塑料更安全，更可靠。与令人兴奋的生物基聚合物相比，我们的珍珠质复合材料具有更好的机械性能和热性能，并具有良好的可持续性。此外，鉴于发酵的固有特征，可以预期在不久的将来将大规模生产这种可持续的珍珠质复合材料用于商业用途。
以珍珠母为灵感的复合材料不仅可以代替塑料并避免我们被淹死，而且作为下一代柔性电子基材材料也显示出巨大的潜力。通常，用于柔性电子设备的理想基板要求显示器具有光学透明性，柔性和可折叠性，低成本以及在热循环下的尺寸稳定性。以珍珠母为灵感的复合材料在一种材料中集成了优异的机械，热和光学性能，它将作为一种用于柔性电子产品的新型基底材料发挥重要作用。
