日本原子能機構、東京都工業技術研究中心和東京大學的一個小組開發了一種高強度凝膠材料,它是環保的,可以通過冷凍、混合和熔化的非常簡單的過程獲得。

 近年來,為了解決殘留在環境中的塑料帶來的環境問題,利用生物質材料在自然環境中分解的可生物降解材料受到越來越多的關注。另一方面,許多生物降解材料在強度和成型性方面存在弱點,存在使用範圍有限的問題。

 為了解決這個問題,該研究小組專注於水結冰時發生的物質的凝集行為。羧甲基纖維素(CMC)納米纖維是纖維素納米纖維的一種,可以與檸檬酸混合形成凝膠,但通過將CMC納米纖維“冷凍”,將其與檸檬酸溶液混合,然後將其熔化,具有高強度和成型性。可以實現。他說他發現他可以用性愛產生凝膠。

 產生高強度凝膠的原因在於,溶液凍結時在冰晶周圍形成的CMC納米纖維聚集體與檸檬酸原樣反應,形成具有強三維網絡結構的凝膠骨架。這種“冷凍交聯纖維素納米纖維凝膠”具有世界最高水平的強度,可承受2噸的壓縮載荷,並顯示出可成型為各種三維形狀的高成型性。此外,還發現它可能用作從污染水中回收有害物質的吸附劑。

 這一成果成功開發出僅使用源自木材的“纖維素”、檸檬中含有的“檸檬酸”和“水”等天然來源材料的高強度凝膠材料,並保留在環境中。應用於非塑料替代材料、環境淨化材料、前所未有的再生醫療材料等多種應用領域。

論文信息:[ACS Applied Polymer Materials] 冷凍交聯製備的環保羧甲基纖維素納米纖維水凝膠及其應用

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