近日，貴州民族大學材料科學與工程學院左曉玲副教授在國際著名學術期刊《先進科學》（Advanced Science）（中國科學院1區Top期刊，影響因子15.1）發表了題為《 3D打印全天然水凝膠—可實現綠色可持續發展的阻燃材料》“3D Printed All-Natural Hydrogels: Flame-Retardant Materials Toward Attaining Green Sustainability”的研究性論文。該論文以貴州民族大學為第一單位。

生物質是最大的可再生碳儲存庫，其中糖類化合物產品佔比約75%，由於其含有豐富的羥基，因此有利於構建阻燃劑或阻燃材料。得益於水的高熱容量和汽化潛熱，水凝膠作為一類具有高吸水性和保水性能的新型防火材料，在煤礦防火和紡織品熱防護等領域受到了廣泛關注。現階段所構建的生物基水凝膠主要基於物理交聯網絡、半互穿網絡和有機/無機二氧化硅雜化網絡，由於非共價鍵的弱相互作用，該類水凝膠的力學性能較差。此外，受加工條件的限制，以綠色、高效、可控的方式制造生物基水凝膠，尤其是全生物質基水凝膠仍是一個挑戰性的問題。

論文提出將可見光固化3D打印技術引入全生物質基水凝膠的構建過程中，通過3D打印技術提供的高度有序的逐層堆砌效果，賦予了全生物質基水凝膠優異的阻燃性能、耐高溫性、有利的燃燒特性以及良好的機械強度。相較於現有的各類生物質基水凝膠，其極限氧指數值可達到83.5%，力學性能可達197.1 KPa。該研究不僅為未來阻燃材料的綠色設計和精確高效的制備提供了嶄新的視角，也為未來阻燃材料實現綠色可持續發展指明了新的方向。

該研究工作得到國家自然基金青年基金（12304482）和貴州省科技計劃重點項目（黔科合基礎ZK[2022] 重點029）的支持。（貴州民族大學黨委宣傳部供稿）

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