7月15日,纺织新材料与先进加工全国重点实验室徐卫林院士团队在Nature Communications期刊发表题为“Flexible cement fibers with high toughness and water-activated setting behavior for construction”的研究论文,论文第一作者为朱坤坤副教授,通讯作者为徐卫林院士、王金凤教授和张晓芳教授。该工作将传统水泥纤维化,该水泥纤维遇水前柔软可编织,遇水后固化可定型。与纯水泥板相比,水泥纤维织物的弯曲韧性提高了20倍。这种水泥纤维织物有望解决传统水泥韧性差易开裂的弊端,为特殊环境下的水泥应用提供了新方向。论文连接:https://doi.org/10.1038/s41467-025-61855-2

该工作提出了一种通过湿法纺丝技术实现大规模纤维素基水泥纤维制备的简便方法,该工艺使水泥在纤维素基质中原位嵌入。经水化处理后获得的纤维形成具有互穿双网络结构的水泥基复合材料,其由硬化结构与连续纤维素网络相互连接构成,界面结合紧密。所得水化纤维织物展现出优异的韧性与抗冲击性能,超越了大多数水泥基复合材料。更重要的是,这种水泥基纤维通过简单的水化固化工艺即可加工制造,可编织成具有复杂三维结构的多样化水泥基织物。此外,这类水泥基织物兼具优异性能:韧性良好、强度高、重量轻、隔热性强、防水性好,且适合大规模生产,因此在建筑工程、艺术创作、水利工程、土木工程及装饰工程等领域具有广阔应用前景。

图. 水泥纤维的设计、制备和潜在应用
朱坤坤,全国重点实验室副教授,硕士生导师,入选湖北省高层次人才计划。香港理工大学助理研究员,武汉大学博士,华中农业大学硕士和学士。研究方向为天然高分子基再生纤维的制备及其功能化,主持国家自然科学基金及企业横向项目8项,发表SCI论文40余篇。