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可降解膜材料研制可降解仿生透明薄膜|我国科学家研制可降解仿生透明薄膜 可降解膜材料技术发展现状

我国科学家成功研制可降解仿生透明薄膜

柔性材料是未来电子设备的发展方向 。 近日中国科学技术大学俞书宏院士团队成功研制了一类超强、超韧、透明的高性能可持续仿贝壳复合薄膜 ， 成功构筑了“砖-纤维”仿贝壳层状结构 ， 使该薄膜展现出远超传统塑料的力学性能 ， 展现出比塑料薄膜更突出的综合性能 。 研究成果日前发表于《物质》上 。
根据中研普华研究报告《2020-2025年可降解膜行业市场深度分析及发展策略研究报告》
分析：
可降解膜膜材料技术发展现状
我国科学家成功研制可降解仿生透明薄膜 ，
这种高透明高雾度薄膜得益于致密的仿贝壳“砖-纤维”结构 ， 通过薄膜内部孔隙的填充保证透光效果 ， 通过纳米片-纤维素的界面散射保证光学雾度 ， 从而可以在370—780纳米的可见光谱波长范围内 ， 同时实现超过73%的高透明度和超过80%的高光学雾度 。 同时 ， 该薄膜还具有高强、高韧的优异性能 ， 分别是商用PET塑料薄膜的6倍和3倍以上 。 此外 ， 纳米纤维三维网络和“砖-纤维”仿贝壳结构设计 ， 有效抑制裂纹扩展 ， 同时纤维变细效应可以提高材料内部纤维间的氢键密度、促进薄膜拉伸过程中的纤维滑移 ， 从而使材料兼具高强度和高韧性 。 而且 ， 该薄膜在250℃下仍能保持结构和性能稳定 ， 在极端环境下具备比塑料薄膜更为优异的服役性能 。
研究人员表示 ， 这种仿生薄膜材料集成了优异的光学、力学和热学性能 ， 并且在自然条件下可以完全生物降解 ， 克服了废弃塑料难以降解的问题 ， 在满足柔性电子器件基底材料光学透明性、柔性、低成本以及高低温下的尺寸稳定性等要求的同时 ， 全生命周期绿色无污染 ， 在未来柔性电子器件领域将具有广泛的应用前景 。
柔性电子是在学科高度交叉融合基础上产生的颠覆性科学技术 ， 能够突破经典硅基电子学的本征局限 ， 可为后摩尔时代器件设计集成、能源革命、医疗技术变革等更新换代等提供创新引领 ， 是我国自主创新引领未来产业发展的重要战略机遇 。
柔性电子的优异性能首先得力于对有机或无机电子元器件材料性能的极致追求 。 核心元器件的“柔性”设计是柔性电子器件制备的关键 。 目前主要通过两种策略实现：
其一 ， 采用本征柔韧性的功能有机分子和聚合物材料作为柔性电子器件构筑单元 。 例如 ， 在塑料(聚合物)基底上构筑的有机发光二极管(OLED)已被广泛应用于可弯折、可卷曲、轻薄显示屏幕诸如曲面电视、可折叠手机等 。 有机半导体材料和高分子聚合物材料可作为电子浆料适用于印刷电子技术 ， 实现大批量、低成本、高效率的柔性电子器件加工与集成 。 未来柔性电子器件的加工与制造就像打印一个文件一样便捷 。
其二 ， 通过材料的微结构设计实现刚性无机材料的柔性化 。 例如当材料的尺寸降低到微纳米尺度后 ， 由于材料的微纳米效应 ， 本身坚硬的材料将表现出可弯曲的柔韧特性 。 好比一张纸比一本书更容易实现弯折 ， 一根弹簧比一根钢丝更具有伸缩性 。 基于该策略 ， 近年来 ， 科学家设计制造了“S型”金属微电路 ， 并将其嵌入超薄硅胶材质形成柔性可拉伸集成电路 。
由于材料的厚度降低至纳米尺度后 ， 材料的电学和力学性能将发生改变 ， 理论研究和实验研究已经表明原子级厚度的二维材料在柔性电子领域具有广阔的应用前景 。 例如石墨烯已被验证可作为透明导电薄膜应用于柔性透明触摸屏 。
原子级厚度的硫族金属化合物兼具优良的柔韧性和可调控的电输运性能 ， 使得该类材料可作为柔性电子元器件的关键组成单元 ， 使高性能柔性电子的无机化和微型化成为可能 。
柔性电子器件是柔性电子的主要体现形式之一 。 以柔性材料为基础 ， 结合微纳米加工与集成技术 ， 设计制造可实现逻辑放大、滤波、数据存储、信号反相、数字运算、传感等功能的新一代柔性电子元器件 ， 是信息技术发展的迫切需求 。 柔性功能材料所具有的光、电、磁、热、力等独特的物理和化学性能 ， 使得柔性电子器件可被广泛应用于柔性显示、数据加密、可穿戴感知等智能化电子系统 。
《2020-2025年可降解膜行业市场深度分析及发展策略研究报告》
对我国可降解膜的行业现状、市场各类经营指标的情况、重点企业状况、区域市场发展情况等内容进行详细的阐述和深入的分析 ， 着重对可降解膜业务的发展进行详尽深入的分析 ， 并根据可降解膜行业的政策经济发展环境对可降解膜行业潜在的风险和防范建议进行分析 。 最后提出研究者对可降解膜行业的研究观点 ， 以供投资决策者参考 。
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