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我学者创制出高性能仿生珍珠层材料

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2019-08-26 来源:北京市科委网站

         科技日报讯  记者从中国科学技术大学获悉,该校俞书宏教授研究团队与吴恒安教授课题组合作,提出了一种新型的仿生多尺度软硬双网络聚合物基界面设计策略,结合高效的自下而上仿生组装方法,利用廉价的粘土纳米薄片成功地制备出综合性能卓越的宏观块体仿珍珠层纳米复合材料。相关研究成果日前发表于Cell Press旗下的材料学旗舰期刊《物质》上。

研究人员以廉价的蒙脱土纳米薄片(MTM)为组装“砖块”、以刚性酚醛树脂高分子(resol)和柔性聚乙烯醇分子(PVA)的复合组分为界面协同“粘结剂”,进而采用“蒸发自组装—层压”联用技术,构筑了所设计的仿生珍珠层复合块材,通过进一步利用该软硬双网络组分调控微观尺度膜间的粘合界面,并将薄膜层压,最终制得宏观尺度的仿珍珠层结构纳米复合块材,该仿生结构材料表现出优雅的裂纹偏转和纳米片抽出等现象。

这种优化构筑的仿生复合材料具有更高的力学增强效率,并且具有良好的耐热耐湿性。所研制的矿物粘土基纳米复合材料有望在广泛的结构材料应用领域发挥作用,提出的多尺度软硬双网络界面设计策略,将为构筑并强化新型仿生结构材料提供有效的设计思路。

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