利用张力辅助加捻技术轻松制造超强细菌纤维素长纤维

在最近的一项突破中，研究人员利用一步式张力辅助加捻 (TAT) 法制造出具有出色强度和湿度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。该研究发表在《生物资源与生物产品杂志》上。

在可持续材料的重大进步中，一个国际研究小组报告了一种新方法，将细菌纤维素(BC)制成具有卓越机械性能和对湿度变化快速响应能力的长纤维(MF)。

该研究由浙江海洋大学的赵亚东和杨正牵头，西安交通大学和悉尼大学的研究人员也参与其中，引入了一种用户友好的张力辅助扭转 (TAT) 技术来排列 BC 纳米纤维，从而使 MF 具有令人印象深刻的抗拉强度和弹性。

TAT 技术可拉伸和排列预先排列在水凝胶管中的 BC 纳米纤维，形成结构紧密、纤维间氢键增强的 MF。这项创新不仅实现了创纪录的 1,057 MPa 抗拉强度，还使 MF 能够快速响应环境湿度，产生峰值转速为每米每分钟 884 转的扭转驱动。

研究表明，制备好的 BC MF 具有出色的提升能力，最细的 MF2 线可提升自身重量的 340,000 多倍。这种性能水平是大多数纤维素基 MF(包括天然、再生和纳米纤维素衍生的 MF)无法比拟的。

MF 的湿度响应驱动力迅速而强烈，使其成为执行器之外应用的理想选择，例如远程雨量指示器、智能开关和智能窗帘。纤维在接触水蒸气后会解开，干燥后会恢复到原始状态，这展示了它们在湿气触发设备中的应用潜力。

研究得出结论，TAT 技术是一种从 BC 制造高性能 MF 的可行方法，为各行各业提供了一条可持续、高强度和功能性宏纤维的途径。这项创新符合全球对环境可持续性和可再生材料开发的努力。