资料是人类文明开展的物质基础。航空航天等高技术范畴对工程结构资料功能的提高不断提出新的需求，研发全面逾越工程塑料、陶瓷和金属资料等传统结构资料的新式轻质高强资料，对相关范畴的实践使用具有极端严重的战略意义，在轻量化抗冲击防护和缓冲资料、空间资料、精密仪器结构件等使用范畴将具有宽广的使用远景。近来，中国科学技术大学俞书宏院士团队开展了一种新式纳米纤维仿生结构资料的制作办法，成功研发了一类天然纳米纤维素高功能结构资料。

　　该资料具有优异才能的归纳功能，密度仅为钢的六分之一，而比强度、比耐性均逾越传统合金资料、陶瓷和工程塑料，这种新式全生物质仿生结构资料有望代替现有的工程塑料，具有广泛的使用远景。

　　相关研讨成果近来宣布在《科学发展》期刊上。研讨依据成果得出，这种新式资料具有轻质高强韧的优异功能，其功能均逾越航空铝合金和钢，且其密度仅为钢的六分之一，铝合金的一半。研讨人员发现，该资料的轻质高强韧大多数来源于资料微米级层状结构和纳米三维网络结构设计，纤维素纳米纤维内部高度结晶能够给我们供给极高的强度，纤维之间经过很多氢键等可逆相互作用网络进行结合，在外力作用下这种高密度的可逆相互作用网络能够敏捷解离和重构，吸收很多能量，使资料在具有高强度的一起完成高耐性，克服了传统结构资料难以兼具高强度与高耐性的问题。这种资料还具有极高的标准安稳性和抗热冲击功能。在零下120℃到150℃的温度范围内，其热膨胀系数极低，即便温度改动100℃，其尺度改变也在万分之五内，远优于航空合金资料和工程塑料，仅为航空铝合金的五分之一、工程塑料的几十分之一，与陶瓷挨近。别的，在120℃和零下196℃之间进行重复剧烈热冲击循环测验下，该力学功能与尺度仍然高度安稳。此外，该资料还具有极高的抗冲击功能、高损害容限以及高能量吸收功能。分离式霍普金森压杆的超高速冲击试验依据成果得出，其在相当于一辆高速行驶的轿车的高速冲击下，体现出超高抗住压力的强度。这主要是资料内涵的三维纳米纤维网络在遭到高速冲击时产生滑移，纳米纤维间的很多氢键产生敏捷解离和重构，可将冲击动能吸收并转化为热量，有望使其作为合金的代替品。

　　这种可继续新式天然纳米纤维仿生结构资料集成了轻质高强韧、高尺度安稳性、抗热震、抗冲击、高损害容限等多种优异功能，归纳功能杰出，将在轻量化抗冲击防护及缓冲资料、空间资料、精密仪器结构件等范畴具有宽广的使用远景。