中國科大研制出生物合成的纖維素基絕緣納米紙

隨著人類對南極洲、月球和火星等極端環境探索的深入，不斷出現的極端環境條件，包括強紫外線（UV）環境、原子氧（AO）和高低溫交替環境等，已經成為今后探索的主要障礙。在這些極端環境下，材料的物理化學特性會發生變化，嚴重時甚至會導致重要設備和裝置的損壞。在傳統材料當中，金屬和陶瓷本身具有出色的機械性能和對極端環境的耐受性，但金屬材料面臨密度過高、重量過大的問題，而陶瓷材料則面臨脆性和難以加工等問題。另一方面，雖然聚合物具有輕質和可塑的特點，但目前大多數聚合物基復合材料在極端環境長期服役會產生高溫軟化和低溫脆性等問題。因此，設計和制備一種能長期在極端環境下服役的高性能防護材料是材料領域面臨的難題之一。

近日，中國科學院院士、中國科學技術大學教授俞書宏團隊報道了一種高性能纖維素基納米紙材料，其在極端條件下仍可保持優異的機械和電絕緣性能。該納米紙是通過該研究團隊早期發展的氣溶膠輔助生物合成（AABS）方法，利用細菌產出的纖維素納米纖維（BC）將分散在材料中的合成云母（S-Mica）均勻而緊密地纏結而獲得的。相關成果以Nacre-inspired bacterial cellulose/mica nanopaper with excellent mechanical and electrical insulating properties by biosynthesis為題發表在《先進材料》（Advanced Materials）上。