大自然通过利用生物聚合物和无定形碳酸钙(ACC)构建了许多结构复杂的复合材料，这些复合材料具有迷人的机械强度和功能。成功模仿这些自然设计的关键是有效地稳定ACC，但开发高效、可生物降解、生物相容和可持续的稳定剂仍然是一个巨大的挑战，因为无水ACC在湿态下对结晶本身不稳定。

受甲壳类动物角质层中稳定的ACC的启发，康斯坦茨大学Helmut Cölfen，四川大学Rui Xiong报道了最丰富的生物聚合物-纤维素纳米原纤维(CNF)对ACC的有效稳定能力。

文章要点

1）通过表面羧基和刚性隔离网络的协同稳定作用，CNFs表现出长期稳定性（超过一个月），稳定效率分别是羧甲基纤维素（CMC）和海藻酸盐的3.6和4.4倍，甚至高于聚（丙烯酸）。

2）由此产生的CNF/ACC分散体可以构建成透明复合膜，其强度高达286 MPa，韧性高达28.5 MJ/m³，超过了目前报道的合成生物聚合物-碳酸钙/磷酸钙复合材料。

3）纳米组分之间的动态界面相互作用也为复合薄膜提供了良好的自愈性能。由于其良好的湿稳定性，复合薄膜具有高湿度敏感性，可用于监测呼吸和手指接触。

参考文献

Wanlin Wu, et al, Bioinspired Stabilization of Amorphous Calcium Carbonate by Carboxylated Nanocellulose Enables Mechanically Robust, Healable, and Sensing Biocomposites, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.2c12385

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c12385