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    1. 俞書宏課題組再推輕質高強韌納米纖維素仿生結構材料
      發布時間:2020-05-12 來源:中國無機鹽工業協會     分享到:

              近日從中國科學技術大學獲悉,該校俞書宏院士團隊成功研制了一類天然納米纖維素高性能結構材料,其密度僅為鋼的六分之一,而比強度、比韌性均超過傳統合金材料、陶瓷和工程塑料。這種新型全生物質仿生結構材料有望替代現有的工程塑料,具有廣泛的應用前景。相關研究成果發表在《科學進展》期刊上。


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      俞書宏喜歡自然界的礦物質和動植物,更喜歡琢磨它們的結構。無論是貝殼、珍珠,還是北極熊、爬山虎,都成了他的研究對象。“大自然本身就是一個神奇的魔術師,它能給材料設計帶來很多啟發。”俞書宏坦言,人類應該感恩大自然的啟示。

      碳酸鈣在自然界隨處可見,很多人認為沒啥可做,但俞書宏從2002年回到中國科大工作后,一直在跟碳酸鈣打交道。“珍珠母是貝殼中的內層材料,與珍珠具有相似的組成和結構,通常含有95%以上的碳酸鈣。但這種碳酸鈣并不是傳統意義上的粉末,它形成了一種特殊的結構。”俞書宏透露,他的研究就是從一個側面來模仿貝殼、珍珠、骨骼等結構,制備出性能可以與自然界依靠生命體創造的材料相媲美的新材料。這種仿珍珠母材料的化學組分、結構,與天然珍珠母相似,力學性能相當,密度更低,具有優越的抗斷裂性能,研究成果登上世界頂級學術期刊《科學》。如今,這些從小小“碳酸鈣”中誕生的新材料,已在航空、航天、軍事、國防、民生等領域大展身手。

      受北極熊毛發中空結構的啟發,俞書宏團隊成功研制出一種新型輕質保溫隔熱材料,未來有望在建筑和航空航天領域廣泛應用。模仿竹節的結構,他們團隊設計了一種“脈沖式軸向外延生長”方法,成功制備出納米“竹子”,這種新型半導體納米材料可以將太陽能制氫效率提高一個數量級,為開發新型高效太陽能制氫材料提供了新途徑。“當前,我們還在模仿骨骼生長方式研發新材料,有望高度重現骨骼的強度和韌性,有效避免材料植入人體的排異反應,改變這一材料依賴進口的局面。”俞書宏透露。

      2019年11月22日,中國科學院公布2019年新增選院士名單,中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心納米材料與化學研究部主任俞書宏榜上有名。被譽為材料“魔術師”的俞書宏,自2002年回國以來,一直從事無機合成化學研究,在無機化學領域取得了突出成就,成功礦化合成了人工珍珠母等多種神奇的新材料。“入選院士是對我的鼓勵,看到自己的研究成果得到國內外同行的認可,特別開心。”俞書宏表示,今后將一如既往地做好基礎研究,努力為國家研發出更多急需的新材料。

      來源:中國粉體網

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