中國科大研製出無需粘合劑的高性能仿生木材

中國科學技術大學發布消息，近日，該校俞書宏院士團隊通過深入解析生物質微觀結構，提出了一種利用生物質天然納米結構的全新的生物質表面納米化策略，巧妙地利用了木屑等生物質中天然的纖維素納米纖維，將其暴露在木屑顆粒表面，並使其互相交聯從而構築無需任何粘合劑的高性能人造木材。

這種人造木材在各方向上具有相同的力學強度，且超越了實木材和傳統人造板。這種新型人造木材自下而上的製備方式使其在尺寸上將不受限制，可以克服大塊實木材料的稀缺性，大大拓寬了這類木質材料的應用範圍。另外，其還表現出優異的阻燃性性和防水性。

此外，新型人造木材還顯示出優異的斷裂韌性，極限抗壓強度，硬度，抗衝擊性，尺寸穩定性以及優於天然木材的阻燃性。作為一種全生物基的環保材料，新型人造木材不僅不含任何粘結劑，還具有遠超樹脂基材料和傳統塑料的力學性能，因此具有非常廣泛的應用前景。

據悉，木材一直是被廣泛使用的一種結構材料，但天然實木受制於大尺寸材料的稀有性和力學的各向異性，因此目前廣泛使用的工程木材料主要是人造板。人造板領域市場規模巨大。傳統人造板主要通過含有甲醛的樹脂等粘合劑將木屑等生物質原料粘結起來，這不僅提高了人造板的成本，還會在使用過程中持續釋放甲醛等有毒有害的氣體，有害使用者的身體健康。因此，發展高性能無甲醛綠色環保板材對傳統人造板產業升級發展至關重要。