美国NIST利用木浆设计出新型复合材料 预计很快将用于汽车等领域

【据AZO Materials网站5月7日报道】美国国家标准与技术研究院（NIST）的一个研究小组通过合并木浆和干燥树脂，开发了一种柔性、无毒、可持续且耐紫外光的新型复合材料。

该成果已在Advanced Functional Materials杂志上发表。预计很快就可以用于食品包装、建筑施工、生物医学设备、汽车和船中。

该材料制备的关键是被称为“Bouligand的结构，其分子以扭曲的形状堆积起来，构成微小的螺旋形楼梯状。研究人员发现Bouligand结构具有一定的抗裂能力，微小的纳米级阶梯状结构，使整个材料保持完整和独特的功能。

尽管木材中没有天然的Bouligand结构，但是由于木材和纸张材料供应充足，一直被研究者所关注。

NIST复合材料项目团队负责人 Jeff Gilman表示：“使用木浆制造多功能产品的想法，一直以来就吸引着很多行业”。

NIST研究小组假设，将来木材的纳米纤维素与具有长晶体棒的天然材料相结合，会产生一些新的柔韧且功能强大的材料。利用合适的添加剂，这种新材料可用于形成减缓水和氧气扩散的薄膜。

Gilman称：“如果开发出特定功能的产品，可用于从航空航天复合材料到保持食物新鲜的包装的所有领域。

一些研究人员认为，完全由长结晶纳米纤维素制成的复合材料是非常坚固和坚韧的。然而，通过改变复合材料的制备工艺，能够确定获得最大韧性的参数。

在木浆复合材料中加入一点绒面革，会使其变硬一点，并且不会快速破裂且变得更加柔韧。加入10％，性能就会提升两倍。当混合物含有30％的覆物和70％的木浆，那么所得到的复合材料的强度将提高15-20倍。

此外，纳米晶体的扭曲形成了更密集和更紧密的图案，使得新型复合材料具有紫外线反射性。