塑料废料对生态环境造成了极大的危害，对人类健康构成了巨大的威胁。新一代可持续塑料替代材料的开发迫在眉睫。记者从中国科学技术大学获悉，学校的俞书洪院士团队成功开发了一种超强，超韧，透明的高性能可持续壳状复合膜，并成功构建了“砖纤维”壳状层状结构，该薄膜的机械性能远远超过传统塑料，并且比塑料薄膜具有更出色的综合性能。研究结果最近发表在《材料》上。据报道，这种高透明性和高雾度的薄膜得益于致密的壳状“砖纤维”结构。填充膜内部的孔以确保光透射效果，并且通过纳米片和纤维素的界面散射确保光学雾度。因此，可以在370-780纳米的可见光谱波长范围内实现大于73％的高透明性和大于80％的高光学雾度。同时，该薄膜还具有优异的高强度和高韧性，分别是市售PET塑料薄膜的6倍和3倍。另外，纳米纤维的三维网络和“砖纤维”壳状结构设计可以有效地抑制裂纹扩展。同时，纤维的细化效果可以增加材料内部纤维之间的氢键密度，并在薄膜拉伸过程中促进纤维打滑，从而使材料既具有高强度又具有高韧性。而且，该膜在250°C仍能保持稳定的结构和性能，并且在极端环境下比塑料膜具有更好的使用性能。研究人员说，这种仿生膜材料具有出色的光学，机械和热学性能，在自然条件下可以完全生物降解，解决了废塑料难以降解的问题，并满足了柔性电子设备基板材料的光学透明性。虽然需要在高温和低温下具有柔韧性，低成本和尺寸稳定性，但整个生命周期都是绿色且无污染的，并且在未来将具有灵活性电子设备领域将具有广阔的应用前景。