记者28日从中国科学技术大学获悉，该校俞书宏院士团队特任副研究员管庆方等通过对宣纸的结构研究，探究了其高强度、高韧性的微观机理，并且受宣纸制造工艺和结构启发，发明了一种具有多尺度结构的高性能透明可折叠薄膜。相关成果日前发表于《美国化学学会·材料快讯》。
宣纸以青檀树皮、沙田稻草等为原料，经过上百道工序制作而成。中国科学技术大学科研团队通过对宣纸的结构研究，发现宣纸内部具有大量的纳米纤维和微米纤维相互交织，形成了微米纳米多尺度的三维网络，这种仿生结构赋予了宣纸高强度、高柔韧性的力学优势。受宣纸启发，研究人员通过将微米纤维素和纤维素纳米纤维组装成多尺度结构，制备出高性能透明可折叠薄膜。基于该薄膜制作的近场通信电路电子器件，兼具高透明度、高雾度和优异的柔韧性，在弯曲时仍可准确记录和读取信息。
这种薄膜通过高密度的氢键网络，将应力分散在更广阔的多尺度三维网络之中，避免了应力的集中，同时实现了高强度和高柔韧性，在完全折叠后没有破坏性折痕，卷起后也可恢复原状。该薄膜还具有优异的热稳定性，与广泛使用的不可持续的石油基塑料薄膜相比，在250摄氏度下也没有明显的变化。这些出色的力学、热力学与光学特性，使其成为精密光学器件和柔性电子器件领域的理想薄膜材料。
