本报讯 日前，中国科大教授俞书宏团队发展了一种通用的生物合成方法——固态基底—气溶胶生物合成法，首次成功制备了一系列纳米结构单元含量可控、形状规则的宏观尺度大块细菌纤维素纳米复合材料。相关研究成果已在《国家科学评论》在线发表。
纳米材料具有许多优异性能，但如何将纳米材料组装成宏观尺度体材料并保持其纳米尺度的独特性能，是纳米材料获得实际应用的关键，也是目前面临的重要挑战之一。
研究人员通过将传统木醋杆菌液态发酵基底替换为固态，稳定了微生物合成纳米纤维素的界面，并通过程序化控制，在纳米纤维素生长界面上沉积不同纳米单元，实现纳米纤维素与纳米单元均匀复合，首次成功制备了一系列纳米结构单元含量可控、形状规则的宏观尺度大块细菌纤维素纳米复合材料。
与传统浆料法相比，该生物合成过程完整地保留了细菌纤维素的三维纳米网络结构，所制备的复合材料在保留其纳米单元纳米尺度性能的同时，具有更优异的性能。其中，所制备的碳纳米管/细菌纤维素复合材料薄膜的导电性与力学强度综合性能，优于以往报道的所有同类材料。
此外，这种常温常压下的微生物发酵过程不涉及任何有机溶剂的使用，也不产生任何有害物质的排放，具有环境友好、成本低等优势。特别是该方法可灵活地与目前食品工业细菌纤维素生产工艺相结合，有望实现上述高性能复合材料块材的工业化生产，因此具有广阔的应用前景。（记者：杨保国）
