本报讯 12月24日，中国科大俞书宏院士团队特任副研究员管庆方等通过对传统宣纸的详细结构表征，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的启发，研制出了一种具有多尺度结构的高雾度透明薄膜，是柔性透明电子器件基底材料的理想选择。受宣纸多尺度结构的启发，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，制备了高性能高雾度透明薄膜。基于该多尺度薄膜制作的柔性近场通讯电路电子器件兼具高透明度，高雾度和优异的柔韧性，在弯曲时仍然可以准确地记录和读取信息，展示了多尺度薄膜作为柔性电子器件基底的应用潜力。相关研究成果发表于ACS Materials Letters上。


图为传统宣纸的表征和多尺度薄膜的制备，以及基于多尺度薄膜制备的柔性电子设备。(a)《天工开物》宣纸的工艺示意图。(b)宣纸照片。(c)宣纸的SEM图像和偏光显微镜图像。

该薄膜多尺度双网络结构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，在完全折叠后也不形成破坏性折痕，卷起后也可恢复原状。这种多尺度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°C下也没有明显的变化，而广泛使用的石油化工塑料薄膜在这个温度下已经完全变软变形。

造纸技术是中国古代四大发明之一，其中宣纸是我国保存高级档案和史料的最佳用纸，是流传至今古籍珍本，书画墨迹,传统艺术的重要载体，是中华民族宝贵的文化遗产，迄今已有一千五百多年的历史，宣纸制作工艺也被列为世界非物质文化遗产。

（合肥微尺度物质科学国家研究中心 化学与材料科学学院）