科学家研制出无需粘合剂的高性能仿生木材

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  目前广泛使用的人造板,多由含甲醛的树脂粘合剂粘结木屑而成,有的可能会带来污染。近期,中国科学技术大学俞书宏院士团队深入解析生物质微观结构,利用天然结构的全新生物质表面纳米化策略,构筑出一种无需粘合剂的新型全生物质仿生木材。

  科研人员介绍,在这种高性能仿生木材中,微米级的木屑颗粒上暴露着大量的纳米纤维,这些纤维通过离子键、氢键、范德华力以及物理纠缠等作用,结合成一种互相缠绕的纳米纤维网络。无需添加任何粘合剂,木屑颗粒就被这些纤维网络紧密地结合在一起,形成高强度的致密结构。

  实验显示,运用这种策略制备的仿生木材,力学强度超越了天然实木和传统人造板,可以制成大尺寸材料,还表现出优异的阻燃性、防水性、导电性和电磁屏蔽性。可以在1.75伏特的低电压下实现自发热,在5分钟内升温至60摄氏度,这种特性可有效保障自加热设备的安全性,并减少能耗。

  日前,学术期刊《国家科学评论》发表了该研究成果。

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