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天然木材的獨(dú)特平行孔道結(jié)構(gòu)賦予其輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn),有關(guān)仿木頭結(jié)構(gòu)的研究一直是國(guó)際上仿生材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。

8月,記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,該校俞書宏團(tuán)隊(duì)通過冰晶誘導(dǎo)自組裝和熱固化相結(jié)合的新技術(shù),以傳統(tǒng)酚醛樹脂或密胺樹脂為基體材料,成功研制了一系列具有類似天然木材取向孔道結(jié)構(gòu)的新型仿生人工木材,相關(guān)成果已于8月10日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上。

據(jù)介紹,該系列仿生人工木材的結(jié)構(gòu)(孔壁厚和孔尺寸)具有很好的可調(diào)控性,而且還可以復(fù)合多種納米材料以制備多功能復(fù)合人工木材,簡(jiǎn)單高效,容易放大生產(chǎn)。

值得一提的是,這種人工木材具有突出的機(jī)械性能,力學(xué)強(qiáng)度優(yōu)于已開發(fā)的多種仿木結(jié)構(gòu)的陶瓷材料,且與天然木材性能相當(dāng),其最大優(yōu)勢(shì)在于其耐腐蝕性、隔熱和防火性能。同時(shí)由于人工木材具有很高的比強(qiáng)度(即強(qiáng)度/密度),這種人工木材比其他工程材料和氣凝膠材料具有更好的實(shí)用性。

專家稱,作為一種新型的仿生工程材料,其多功能性優(yōu)于傳統(tǒng)的工程材料,這類人工木材有望代替天然木材,實(shí)現(xiàn)在苛刻或極端條件下的應(yīng)用。

此外,這種合成方法為制備和加工一系列高性能仿生工程材料提供了新的思路,其功能的可設(shè)計(jì)性等優(yōu)點(diǎn)將有助于拓寬該方法和制備的材料在多種技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。