新材速递：研究人员开发出旨在替代塑料的新型生物材料

如今，塑料极为常见，被广泛用于许多行业，但对环境构成了重大挑战。有些类型的塑料在环境中不会分解，是一个重要的污染源。取代塑料的挑战在于，可持续材料往往机械性能有限，制造工艺复杂。中国科技大学的研究人员认为，他们有一种替代品，可以消除石油基塑料。

研究人员有一种新的方法，可以从一种木质衍生纤维和云母中制造出与纳克结构相似的材料。这种材料可以适应大规模生产，具有良好的可加工性和可调色性。天然纳克具有像砖头和砂浆一样的层次有序的结构，使其具有强度和韧性。

研究人员设计的材料采用TIO₂涂层云母微孔板和纤维素纳米纤维。它可以使用定向变形装配法制造。该方法将TIO₂-云母和CNF的水凝胶压制。制造工艺和多尺度水平有助于材料的载荷再分配和韧性。

使用该制造工艺的材料具有比聚酰胺和芳香族聚碳酸酯等高性能工程塑料高2倍的韧性，使其比传统的石油基塑料更坚固。新材料的另一个显著的优点是，它可以适应更广泛的温度范围。研究人员发现，这种材料可以在零下130摄氏度到250摄氏度的温度下生存。传统塑料在高温下往往会变软，限制了其实用性。虽然这种材料比传统塑料更坚固，但它也是可持续和环保的。目前还不清楚这种新材料何时或是否可能实现商业化。