安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)在超強彈性體材料領(lǐng)域取得突破 實現(xiàn)農(nóng)林生物質(zhì)的高值轉(zhuǎn)化和利用

日前

，受蜘蛛絲超強超彈性能的啟發(fā)，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生物質(zhì)分子工程中心汪鐘凱教授團隊以蓖麻油為原材料，制備了一種抗拉強度超過200兆帕的超強熒光彈性體，實現(xiàn)了農(nóng)林生物質(zhì)的高值轉(zhuǎn)化和利用。該成果以“制備具有取向微結(jié)構(gòu)的超強長鏈聚酰胺彈性體”為題，發(fā)表在著名學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》上。

有研究表明，蜘蛛絲力學(xué)拉伸強度最強可達(dá)到800兆帕

，這相當(dāng)于用一根鉛筆粗細(xì)的十字園蜘蛛絲，就可以停住一架正在降落中(速度為80m/s)的波音747飛機(重量180000kg)。蜘蛛絲的這種超強超彈性能來源于絲蛋白內(nèi)部的納米晶體的特殊取向結(jié)構(gòu)。因此，這一研究方向得到了科研工作者的廣泛關(guān)注。

該團隊在植物油脂高分子合成的研究中發(fā)現(xiàn)了一種新路徑

，能夠?qū)⒈吐橛娃D(zhuǎn)化為一系列高純度的單體，通過對單體的聚合制備形成模仿蛋白的聚合物分子，進一步精確調(diào)節(jié)這些聚合物的分子組成，獲得了納米晶體的特殊結(jié)構(gòu)。并通過機械加工使這種特殊的納米晶體實現(xiàn)了類似于蜘蛛絲的取向結(jié)構(gòu)，最終獲得抗拉強度超過200兆帕的超強熒光彈性體。相對于當(dāng)前彈性體強度普遍在幾十兆帕而言，該成果取得重大突破，為進一步挑戰(zhàn)蜘蛛絲仿生材料這一世界性課題提供了新思路