新闻网讯（通讯员 曾诚）2月28日，国际顶级期刊《自然·材料》（NatureMaterials）在线刊发了我校材料学院、材料成形与模具技术全国重点实验室李会巧教授、翟天佑教授与浙江农林大学孙庆丰教授团队合作开展的最新研究“粉末材料的纤维化”(Fibration of Powdery Materials)。

粉末作为材料离散单元的集合体，在工业和实验室的原材料中占据核心地位。粉末通常会被加工成一定的宏观几何形状，如块状、线状或膜状，以获得结构机械性能。目前，成熟的粉末成型技术包括烧结、模塑、压制、挤压和涂覆等，都是将粉末塑造成各种宏观材料。然而，在成型过程中粉末颗粒会发生团聚和变性以及精细结构的崩塌，造成其微观特征丧失和纳米效应失活。随着现代科技向纳米时代迈进，传统材料的纳米化设计和制造展现出惊人特性，但现有的加工技术往往难以在最终材料中有效保留这些精心设计的纳米效果。因此，将粉末无损加工成具有丰富结构和功能可能性的宏观材料具有不可估量的科学意义和应用价值，而使用传统加工技术去实现这一目标则面临巨大的挑战。

研究团队的最新报道提出了一种通用且温和的粉末纤维化技术，利用二维纤维素纳米片作为媒介，将各类粉末材料转化为微/纳米纤维。这种方法不仅为粉末颗粒赋予了力学性能，还成功保留了粉末自身的精细结构和纳米特性。研究发现，自收缩力促使承载着粉末颗粒的纤维素片发生皱缩并卷曲成纤维，这种温和的拓扑变形可避免粉末颗粒的团聚和原始纳米精细结构的损伤。该工作成功地将包括单质、化合物、有机物和混合物等各类微纳粉末转变为120余种均匀的微/纳米纤维，体现出这种粉末纤维化成型技术强大的普适性和优异的无损性。

这种将粉末状材料转化成纤维的高效且简易的新型无损加工创新技术，具有重要的科学意义和应用前景。将为医疗、环境、防护、催化、能源相关、航空航天、光电材料、食品工程和日用品制造等领域的基础研究和技术应用产生极其关键的影响。

该研究工作第一作者为浙江农林大学王汉伟博士、华中科技大学曾诚博士、浙江农林大学王超博士；通讯作者为浙江农林大学孙庆丰教授和华中科技大学翟天佑、李会巧教授。该研究受到国家自然科学基金，国家重点研发计划等项目的资助。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41563-024-01821-3