Ученые раскрыли секрет особенных свойств бумаги Сюань

Особенности микроструктуры бумаги Сюань, которые придают ей высокую прочность и высокую гибкость, изучили исследователи из Университета науки и техники Китая (USTC) Китайской Академии наук, 6 января сообщает Phys.org.

Ученые обнаружили, что в бумаге Сюань переплетается большое количество нановолокон и микроволокон, образуя многомасштабную трехмерную сеть. Именно эта бионическая многомасштабная структура придает бумаге высокую прочность и высокую гибкость.

Структура традиционной бумаги Сюань точно такая же, как структура многих биологических структурных материалов. Многомасштабные структуры позволяют биологическим конструкционным материалам преодолевать ограничения основных структурных блоков.

Взяв за основу полученные результаты, исследователи изготовили прозрачную матовую пленку. Они добились этого, собрав целлюлозные микроволокна и целлюлозные нановолокна в многомасштабную структуру.

Благодаря такой структуре пленка обладает высокой прочностью, высокой светопропускаемостью и превосходной гибкостью. Причем технология изготовления позволяет производить эту пленку в промышленных масштабах.

Высокую прочность и гибкость пленке придает микро-нанокомпозитная структура, которая рассеивает напряжения по многомасштабной трехмерной сети, что позволяет избежать концентрации напряжений. Кроме того, на пленке не образовываются складки и она способна восстанавливаться до первоначального состояния после скатывания.

Пленка также обладает превосходной термостойкостью. По сравнению с широко используемой пластиковой пленкой на нефтяной основе биоразлагаемая многомасштабная пленка на основе целлюлозы не претерпевала явных изменений при температуре 250 ° C.

Такие выдающиеся характеристики делают пленку идеальным материалом для применения в прецизионных оптических и гибких электронных устройствах.