最新消息 | 發布日期 2026.05.28
細菌「編織」新材料突破！高強度生物纖維素有望替代塑膠應用
塑膠材料雖然成本低、應用廣泛，但難以自然分解所帶來的微塑膠與化學添加物問題，持續推動全球尋找更永續的替代方案。近期，美國萊斯大學與休士頓大學研究團隊提出一項新製程，透過「調控」細菌纖維素的生長方式，成功打造出兼具高強度與多功能性的生物基材料，未來有望應用於包裝、紡織與綠色電子等領域。
研究核心材料為細菌纖維素（Bacterial Cellulose, BC），其由特定微生物（如：木質醋酸菌）自然合成，具有高純度、良好保水性與可折疊等特性，被視為極具潛力的天然高分子材料。不過，傳統培養方式下纖維素結構排列隨機，使其整體力學性能受到限制。
為改善此問題，研究團隊設計出旋轉式生物反應器，藉由控制培養環境中的流體動力條件，引導細菌在生長過程中朝同一方向運動，使生成的奈米纖維能夠有序排列。這種方式等同於在製造階段「導引」材料結構形成，大幅提升其整體一致性與強度表現。
實驗結果顯示，經結構排列優化後的細菌纖維素片材，其抗拉強度可達約436 MPa，已接近部分金屬與玻璃材料等級；若進一步加入氮化硼奈米片進行複合調整，強度更可提升至約553 MPa，同時熱傳導效率顯著提升，散熱速度較對照樣品提高約3倍，並兼具柔韌、透明與可折疊等特性。
