中国科学技术大学 基于不同的市售原材料(例如
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二氧化钛-云母，氧化铁-云母)，可以制备各种不同颜色的全天然生物传感结构材料
信用:关方清 现代生活严重依赖塑料，尽管它们以石油为基础的生产造成了严重的环境挑战
由于机械性能有限或制造工艺复杂，工业目前缺乏可持续的替代品
因此，非常需要设计和生产高性能可持续结构材料的先进策略
正是这种新的生物灵感材料现在可以取代石油基塑料
由教授领导的团队
中国科学技术大学的舒报道了一种用木质纤维和云母制造与珍珠层结构相似的材料的方法，该方法适合大规模生产，加工性能好，颜色可调
天然珍珠层在多尺度层次上具有层次有序的结构，就像砖块和砂浆一样，使它既有强度又有韧性
受珍珠母的启发，研究人员通过提出的定向变形组装方法，使用二氧化钛涂覆的云母微板(二氧化钛-云母)和纤维素纳米纤维(CNF)模拟有序的砖和砂浆结构
该方法直接压制二氧化钛-云母和CNF的水凝胶，同时保持平面方向上的尺寸不变
水凝胶的厚度显著减小，材料直接由高度有序的砖和砂浆结构构成
在纳米尺度上，二氧化钛云母表面的二氧化钛纳米颗粒通过在二氧化钛云母拔出过程中的摩擦滑动导致有效的能量耗散
多尺度层次有序结构有助于载荷再分布和韧性的提高
由这种生物感应材料制成的手机外壳原型
由于其良好的可加工性，该材料可被制成所需的形状和尺寸，显示出在实际应用中替代塑料的巨大潜力，例如，高端个人电子设备的结构支撑
信用:关方清 因为所提出的制造方法，定向变形组件，是有效的和可扩展的，所以可以实现全天然生物传感结构材料的大规模生产
信用:关方清 所得材料具有优异的强度(~281兆帕)和韧性(~11
5 MPa m1/2)，比高性能工程塑料(e
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聚酰胺、芳香族聚碳酸酯)，使其成为石油基塑料的有力竞争者
更好的是，这些材料能适应-130℃到250℃的温度范围，而普通塑料在高温下很容易软化
因此，这种材料在高温或可变温度下更安全、更可靠
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