以天然聚合物為基礎的生物塑料通常缺乏良好的機械或加工性能。要同時改進這兩個常見的權衡特性仍然具有挑戰(zhàn)性。
在這里，武漢大學Chunyu Chang，Bo Duan展示了一種完全非共價介導的自組裝設計，通過平面熱壓同時提高殼質生物塑料的加工和力學性能。
文章要點
1）研究人員選擇單寧酸(TA)作為非共價介體，(i)增加非共價交聯(lián)強度，以獲得堅韌的非共價網(wǎng)絡；(ii)提供動態(tài)的非共價交聯(lián)，使甲殼素分子鏈的移動性有利于殼質生物塑料納米結構在成型過程中的重排。
2）多重非共價網(wǎng)絡(甲殼素?TA和甲殼素?甲殼素交聯(lián))和壓力誘導取向納米纖維結構使甲殼素生物塑料具有良好的力學性能。相對較弱的甲殼素?TA非共價相互作用作為水調節(jié)開關，增強了甲殼素/TA生物塑料的分子流動性，使其具有水塑性加工性能，使其易于編程為多種2D/3D形狀。
3）此外，全天然來源的幾丁質生物塑料具有優(yōu)異的焊接性、耐溶劑性和生物降解性，使其具有廣泛的應用潛力。全物理交聯(lián)機制突出了一種有效的設計理念，以平衡聚合物材料的機械性能和加工性之間的平衡。
參考文獻
Xiao Ma, et al, Chitinous Bioplastic Enabled by Noncovalent Assembly, ACS Nano, 2024
DOI: 10.1021/acsnano.3c12211
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c12211
