西南林大杜官本院士、楊龍研究員團隊《ACS AMI》:海洋節肢動物多層級結構啟發多糖衍生木/竹材膠黏劑仿生設計
2024-02-05 來源:高分子科技
膠黏劑在日常生活和工業中有著廣泛的應用,傳統的樹脂膠黏劑通常依賴于石油資源,原料不可再生,且易導致環境污染和人類健康等問題。尋找高性能、可持續的木材膠黏劑替代品對于推動木材工業發展具有重要意義。研究人員已經對淀粉、纖維素、半纖維素、殼聚糖等多糖粘合劑進行了各種策略的評估,包括結構修飾、交聯劑修飾以及納米雜化增強和共價/非共價交聯。然而,大多數多糖類粘合劑自身的膠合性能較差。此外,常見的多糖基木材粘合劑通常包含復雜的物理和化學修飾。海洋節肢動物外骨骼通常表現出卓越的強度和韌性,其中一個重要的設計原則歸因于它們獨特的扭曲膠合板結構,即從分子尺度上獨特的鞣化作用及礦化機制到微觀逐漸旋轉的平面分層排列結構的疊加。因此,基于仿生學設計制造具有多層級微相有序結構的生物基膠黏劑具有重要研究價值且當前仍面臨挑戰。
圖1殼聚糖基仿生膠黏劑設計原理圖。
圖2殼聚糖基仿生膠黏劑的制備過程。
圖3納米雜化核殼結構的化學表征。
圖4 多糖基仿生膠黏劑的多層級微相分離有序結構。
圖5 多糖基仿生膠黏劑的木/竹材膠合性能。
原文鏈接: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.3c19369
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(責任編輯:xu)
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