天然木材的獨特平行孔道結構賦予其輕質高強的特點,有關仿木頭結構的研究一直是國際上仿生材料研究領域的熱點之一。
8月,記者從中國科學技術大學獲悉,該校俞書宏團隊通過冰晶誘導自組裝和熱固化相結合的新技術,以傳統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構的新型仿生人工木材,相關成果已于8月10日發表在《科學進展》上。
據介紹,該系列仿生人工木材的結構(孔壁厚和孔尺寸)具有很好的可調控性,而且還可以復合多種納米材料以制備多功能復合人工木材,簡單高效,容易放大生產。
值得一提的是,這種人工木材具有突出的機械性能,力學強度優于已開發的多種仿木結構的陶瓷材料,且與天然木材性能相當,其最大優勢在于其耐腐蝕性、隔熱和防火性能。同時由于人工木材具有很高的比強度(即強度/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用性。
專家稱,作為一種新型的仿生工程材料,其多功能性優于傳統的工程材料,這類人工木材有望代替天然木材,實現在苛刻或極端條件下的應用。
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,其功能的可設計性等優點將有助于拓寬該方法和制備的材料在多種技術領域中的應用。
