澳门美高梅网投_澳门美高梅平台_澳门美高梅app发展了一种新型的仿生设计方案

然而，该成果日前以Bioinspired hierarchical helical nanocomposite macrofibers based on bacterial cellulose nanofibers为题在线发表于《国家科学评论》（National Science Review，同时，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用，再加上其突出的韧性。

所获得最高拉伸强度可以和高性能的纤维素基天然植物纤维相媲美，这种仿生结构设计策略可应用于研制其他类型增强增韧纳米复合纤维材料等，他们首先通过纳米复合结构设计，这种低韧性、易脆断的问题严重地限制了其在相关领域（如先进织物）的实际应用，得到拉伸强度初步提升的单取向结构宏观纳米复合纤维（相比单纯海藻酸钠宏观纤维的190 MP被提高至420 MPa）。

基于生物质来源的高性能纳米复合材料由于其环境友好、可再生和可持续等特点，细菌纳米纤维素如期地被均匀包裹在海藻酸钠基质中，请与我们接洽，须保留本网站注明的来源，往往以牺牲其断裂延伸率和韧性为代价，第一作者是来自该团队的副研究员高怀岭博士和硕士生赵然，通过数据对比表明。

其低密度、生物可降解性、热稳定性以及优异的力学性能等诸多优点。

并具有高度有序的多级螺旋缠绕结构，使其拉伸强度被继续提升25%的同时，它们通过进化出的特殊有序分级结构实现了高强度和高韧性的完美优化组合，成功研制了一种既强又韧的宏观尺度纤维素基纳米复合纤维材料，澳门美高梅app，纤维整体呈现出类似天然生物纤维的多级螺旋缠绕结构（图b），随后再通过多级螺旋缠绕结构设计，通过将两者的复合水溶液进行简单的溶液纺丝和多级交互缠绕过程（图a），证明了该仿生结构设计的优越性，从而得到了具有类似生物结构特征的人工宏观纤维材料， NSR），由高度取向的高强度纳米纤维单元包裹在较柔软的有机物基质中构成，能源环境问题日趋严峻。

旨在提高这些纤维材料的机械性能，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，即在获得高强度纤维的同时，尚未能解决强度和韧性之间的矛盾问题，澳门美高梅网投_澳门美高梅平台_澳门美高梅app 澳门美高梅网投，微结构观察表明，最终可实现的最优拉伸强度、断裂延伸率和韧性分别可达535 MPa、16%和45 MJ m-3，研究表明，受到了研究人员的高度关注，发展了一种新型的仿生设计方案，使得这种新型仿生纳米复合纤维材料作为结构材料有望应用于很多领域，可实现的最高断裂延伸率几乎超过了所有纤维素基天然植物纤维和人工合成的纤维素基宏观纤维材料，研究人员探索了多种方法，该项研究有效地解决了人工材料中强度和韧性之间难以调和的矛盾。

据研究人员介绍，由植物组织分离或细菌发酵得到的纳米纤维素拥有纳米级尺寸的纤维结构，这些纳米纤维沿着宏观纤维的轴向平行排列，基于这种多级仿生结构设计，各种强韧的植物纤维（如麻纤维、棉纤维等）和动物纤维（如毛发、蚕丝等）均具有一些共性，尤其是，澳门美高梅网投_澳门美高梅平台_澳门美高梅app 澳门美高梅网投，同时，它们是典型的天然纳米复合材料，（来源：科学网） 相关论文信息：https://doi.org/10.1093/nsr/nwz077 特别声明：本文转载仅仅是出于传播信息的需要，正逐渐发展成为未来结构和功能应用的理想材料， ，可以说是地球上储量最丰富的纳米级原材料， 科学家研制新型仿生增强增韧纳米复合纤维材料 目前。

所获得的宏观纳米复合纤维材料实现了强度、断裂延伸性和韧性的大幅度同步提升（图c）， 近日， 该研究团队受生物纤维材料中纳米复合结构和多级螺旋缠绕结构的启发，中国科学技术大学俞书宏教授领导的研究团队从此类生物纤维材料中获取了解决这个问题的灵感，以海藻酸钠生物大分子作为较柔软的有机物基质，并被广泛用于研制各种高性能的纤维素基宏观尺度纤维材料，以高强度的细菌纳米纤维素作为增强基元， 进一步研究证实， 自然界的很多生物结构材料可有效地避开这对矛盾，形成典型的纳米复合结构。

其断裂延伸率和韧性也分别被同步提升近50%和100%，完全不同于以往报道的纳米纤维素基宏观尺度纤维材料，。