p Nanocompósitos baseados em biomassa de alto desempenho estão emergindo como materiais promissores para futuras aplicações estruturais e funcionais devido ao seu ambiente, características renováveis ​​e sustentáveis. Nanoceluloses de origem biológica (um tipo de nanofibras) obtidas de plantas e fermentação bacteriana são as matérias-primas mais abundantes na Terra. Eles têm atraído muita atenção recentemente devido aos seus atrativos méritos inerentes, incluindo biodegradabilidade, densidade baixa, estabilidade térmica, disponibilidade global de recursos renováveis, bem como propriedades mecânicas impressionantes. Esses recursos os tornam blocos de construção apropriados para girar a próxima geração de macrofibras avançadas para aplicações práticas. p Nas últimas décadas, várias estratégias têm sido buscadas para obter macrofibras à base de celulose com resistência e rigidez aprimoradas. Contudo, quase todos eles foram alcançados à custa de alongamento e resistência, porque a força e a tenacidade são sempre mutuamente exclusivas para materiais estruturais feitos pelo homem. Portanto, este dilema é bastante comum para macrofibras à base de celulose relatadas anteriormente, o que limitou enormemente suas aplicações práticas.

p Em um novo artigo publicado no National Science Review , Recentemente, uma equipe de pesquisa biônica liderada pelo Prof. Yu Shuhong da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) buscou inspiração para resolver esse problema a partir de estruturas biológicas. Eles descobriram que as fibras biossintetizadas generalizadas, como algumas fibras vegetais, seda de aranha, e pêlos de animais, todos têm alguns recursos semelhantes. Eles são fortes e resistentes, e têm estruturas helicoidais hierárquicas em várias escalas de comprimento com blocos de construção fibrosos em nanoescala fortes e rígidos incorporados em matrizes suaves e de dissipação de energia.

p Inspirado por essas características estruturais em fibras biossintetizadas, eles apresentaram uma estratégia de design para fazer macrofibras à base de nanocelulose com características estruturais semelhantes. Eles usaram nanofibras de celulose bacteriana como os blocos de construção fortes e rígidos, alginato de sódio como a matriz mole. Ao combinar um processo de fiação úmida fácil com um procedimento de torção múltipla subsequente, eles obtiveram com sucesso macrofibras nanocompósitos helicoidais hierárquicas biomiméticas, e percebeu uma melhoria impressionante de sua resistência à tração, alongamento e tenacidade simultaneamente como esperado.

p Esta conquista certifica a validade de seu projeto bioinspirado e fornece uma rota potencial para a criação de muitos outros materiais de fibra nanocompósitos fortes e resistentes para diversas aplicações.