张力辅助捻制超强细菌纤维素粗纤维

在最近的一项突破中，研究人员利用一步张力辅助捻合（TAT）方法制备了具有优异强度和水分响应性的细菌纤维素（BC）粗纤维，为环保先进材料铺平了道路。这项研究发表在《生物资源与生物制品杂志》上

在可持续材料的重大进展中，一组国际研究人员报告了一种将细菌纤维素（BC）加工成具有显著机械性能和快速响应湿度变化能力的大纤维（MF）的新方法

这项由浙江海洋大学的赵亚东和郑洋领导的研究，由西安交通大学和悉尼大学的研究人员贡献，引入了一种用户友好的张力辅助扭曲（TAT）技术来排列BC纳米纤维，从而产生具有令人印象深刻的拉伸强度和弹性的MFs

TAT技术拉伸和排列预先排列在水凝胶管中的BC纳米纤维，形成具有紧凑组装结构和增强纤维间氢键的MF。这项创新不仅实现了1057 MPa的创纪录抗拉强度，而且使MF能够快速响应环境湿度，产生峰值转速为884转/分钟/米的扭转驱动

研究表明，制备的BC-MF具有出色的起重能力，最薄的MF2钢绞线可起重超过其自身重量的340000倍。这种性能水平是大多数纤维素基MF无法比拟的，包括天然、再生和纳米纤维素衍生的MF

MFs的湿度响应驱动速度快、强度大，使其成为执行器以外应用的理想选择，如远程雨水指示器、智能开关和智能窗帘。纤维在暴露于水蒸气时解捻并在干燥后恢复到原始状态的能力展示了它们在水分触发设备中的应用潜力

该研究得出结论，TAT技术是从BC制造高性能MF的可行方法，为各种行业提供了可持续、高强度和功能性粗纤维的途径。这一创新与全球对环境可持续性和可再生材料开发的努力相一致 More information: Yadong Zhao et al, Bacterial nanocellulose assembly into super-strong and humidity-responsive macrofibers, Journal of Bioresources and Bioproducts (2024). DOI: 10.1016/j.jobab.2024.03.005