The Innovation | 像塑料一样可塑，像矿物一样坚硬：一种新型“矿物水塑料”

背景：传统塑料存在易燃、易磨损、难降解等问题，而天然矿物虽坚硬耐火却需高温烧结，难以灵活加工。研究目的：开发一种既能温和加工、又具备高强度、阻燃、耐磨等性能的矿物基复合材料，以替代传统塑料并缓解环境负担。结论：研究团队利用非溶剂诱导相分离策略，将天然云母等矿物与聚丙烯酰胺、纤维素纳米纤维结合，构建出“矿物水塑料”。该材料矿物含量高达75 wt%，弯曲强度达90.6 MPa，硬度0.23 GPa，具备类似塑料的可塑性和类似矿物的坚硬特性。它通过水合状态调控实现温和成型，并在1300 °C火焰下快速自熄，极限氧指数达37.6%，获UL-94 V-0阻燃等级。此外，该材料还展现出被动日间辐射冷却性能，反射率超90%，在建筑节能领域具有潜力。其气候变化影响约4.82 kg CO₂-eq/kg，优于多种常用结构材料。本研究提供了一种让高含量矿物脱离高温烧结、实现温和加工与多功能集成的新范式。