被譽為“紙壽千年”的宣紙，為何綿軟堅韌、百折不損？中國科學技術大學俞書宏院士團隊特任副研究員管慶方等透過對傳統宣紙的詳細結構表徵，探究了其高強度、高韌性的微觀機理，並且受宣紙製造工藝和結構啟發，發明一種具有多尺度結構的高效能透明可摺疊薄膜。相關成果日前發表於《ACS材料快訊》。
宣紙以青檀樹皮、沙田稻草等為原料，經過上百道工序製作而成。中國科學技術大學團隊透過對宣紙的結構研究，發現宣紙內部具有大量的奈米纖維和微米纖維相互交織，形成了微米奈米多尺度的三維網路，這種仿生結構賦予了宣紙高強度、高柔韌性的力學優勢。
受宣紙啟發，研究人員透過將微米纖維素和纖維素奈米纖維組裝成多尺度結構，製備出高效能透明可摺疊薄膜，透過“卷對卷”工藝可連續化生產。基於該薄膜製作的近場通訊電路電子器件，兼具高透明度、高霧度和優異的柔韌性，在彎曲時仍可準確地記錄和讀取資訊。
這種薄膜透過高密度的氫鍵網路，將應力分散在更廣闊的多尺度三維網路之中，避免了應力的集中，同時實現了高強度和高柔韌性，在完全摺疊後沒有破壞性摺痕，捲起後也可恢復原狀。該薄膜還具有優異的熱穩定性，與廣泛使用的不可持續的石油基塑膠薄膜相比，在250°C下也沒有明顯的變化。這些出色的力學、熱力學與光學特性，使其成為精密光學器件和柔性電子器件領域的理想薄膜材料。來源： 安徽日報作者： 陳婉婉
