2月28日，浙江農(nóng)林大學(xué)生物質(zhì)仿生智能研究團隊在《自然-材料》期刊發(fā)表了題為《粉末材料纖維化》的研究論文。該項研究開發(fā)了粉末材料無損成型技術(shù)，為初級粒子和宏觀應(yīng)用之間架起一座通用、強大和非破壞性的微納纖維橋梁。
粉末作為離散單元的集合體，具有無限的納米結(jié)構(gòu)和應(yīng)用可能性，在工業(yè)和實驗室的第一手材料中占據(jù)主導(dǎo)地位。要使粉末可使用，必須將其加工成一定的宏觀幾何形狀，如塊狀、線狀或膜狀，以獲得結(jié)構(gòu)機械性能。目前，燒結(jié)、成型、壓制、擠壓和涂覆等工藝是將粉末塑造成各種宏觀材料的成熟技術(shù)。
由于加工過程中顆粒的團聚和變性以及精致結(jié)構(gòu)的損傷，無論粉末設(shè)計得多么完美，粉末顆粒的原始納米結(jié)構(gòu)一般都會在最終材料中消失。隨著現(xiàn)代科技進入納米時代，當(dāng)傳統(tǒng)材料縮小到納米尺度時，會產(chǎn)生許多令人驚嘆的效果，但是目前的加工技術(shù)很少能將這些精心設(shè)計的納米效應(yīng)很好地保留到最終材料中。
雖然將粉末無損加工成具有豐富結(jié)構(gòu)和功能可能性的宏觀材料，具有不可估量的科學(xué)意義和應(yīng)用價值，但傳統(tǒng)加工技術(shù)無法便捷實現(xiàn)?；诖?，浙江農(nóng)林大學(xué)的研究團隊開發(fā)了一種通用的纖維化方法，以二維纖維素為媒介，將各種粉末材料加工成微/納米纖維，在為顆粒提供結(jié)構(gòu)支撐的同時，保留粉末自身的特性和結(jié)構(gòu)。
該研究發(fā)現(xiàn)，自收縮力驅(qū)動承載顆粒的纖維素皺縮并卷成纖維，這一溫和的過程可防止粉末顆粒聚集和結(jié)構(gòu)損壞。該研究技術(shù)能夠為宏觀材料創(chuàng)建一個纖維狀構(gòu)件庫，為醫(yī)療、環(huán)境、防護、催化、能源相關(guān)、航空航天、光電材料、食品工程和日用品制造等領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和技術(shù)應(yīng)用提供豐富的材料平臺和無限的可能性。
