蘑菇可取代塑料制造超輕材料 用于研發(fā)運(yùn)動設(shè)備等

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蘑菇可取代塑料制造超輕材料 用于研發(fā)運(yùn)動設(shè)備和防彈衣等

科技日報訊 (記者劉霞)芬蘭科學(xué)家揭示了木蹄層孔菌擁有非凡的機(jī)械性能和超輕“體重”背后的秘密。結(jié)果顯示，這種蘑菇復(fù)雜的結(jié)構(gòu)可被模仿，取代塑料制成超輕的高性能材料，用于研制運(yùn)動設(shè)備和防彈衣等。相關(guān)研究刊發(fā)于2月22日出版的《科學(xué)進(jìn)展》雜志。

芬蘭國家技術(shù)研究中心的研究表明，木蹄層孔菌的子實(shí)體是一種功能分級的材料，具有三個不同的層。菌絲體網(wǎng)絡(luò)是所有層中的主要成分，但每一層中菌絲體都表現(xiàn)出非常獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)特的方向、縱橫比、密度和分枝長度。細(xì)胞外基質(zhì)充當(dāng)增強(qiáng)黏合劑，在數(shù)量、聚合物含量和互連性方面，每一層都有所不同。

研究顯示，木蹄層孔菌的結(jié)構(gòu)非常獨(dú)特，因此它可被修改，以創(chuàng)建擁有不同性能的多種材料，這些材料的性能超過了大多數(shù)天然和人造材料。

最新結(jié)果首次顯示了木蹄層孔菌在整個進(jìn)化過程中復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、化學(xué)和機(jī)械特征，這些特性協(xié)同作用，可創(chuàng)造出一種全新的高性能材料。研究結(jié)果有望催生下一代堅(jiān)固、輕質(zhì)的可持續(xù)材料，用于研制抗沖擊植入物、運(yùn)動設(shè)備、防彈衣、飛機(jī)外殼、電子設(shè)備或擋風(fēng)玻璃表面涂層等。

研究人員稱，木蹄層孔菌的結(jié)構(gòu)和生物化學(xué)原理為材料工程開辟了新的可能性，例如制造超輕量材料、具有增強(qiáng)機(jī)械性能的納米復(fù)合材料，或探索具有高性能的下一代可編程材料的新制造路線。此外，使用簡單的成分種植出材料，有助于降低未來制造和消費(fèi)材料的成本、時間，并更具可持續(xù)性。