基于此,浙江理工大学易玲敏教授课题组开创了一种高压静电场辅助自组装的新策略,首次实现了纤维素大分子在分子水平上的有序自组装。纤维素大分子链在高压静电场的作用下被完全拉伸,在强分子间氢键的作用下沿静电场方向有序排列,最终形成具有类“梧桐木”状多层次微结构的柔性纤维素膜(图1)。相比无静电场自然干燥得到的再生纤维素膜呈半透明外观和无序的微结构,高压静电场辅助自组装再生纤维素膜呈纯白外观,且具有多层次超分子聚集态结构和各向异性(图1c-g)。自组装再生纤维素膜的结晶度高达71.0%(图2),远高于黏胶纤维(33-36%)、富强纤维(40-47%)等再生纤维素纤维和天然棉纤维(50-52%)的结晶度。通过对纤维素大分子在高压静电场中的自组装机理探究,提出了纤维素/氢氧化钠-尿素复合物在高压静电场的作用下极化、旋转定向,逐渐沿电场方向有序排列,形成大量强分子间氢键,进而赋予再生纤维素膜高结晶度和多层次微结构的自组装机理,并通过分子动力学模拟验证(图3、图4)。作为PDRC材料,自组装再生纤维素膜的平均太阳光反射率达93.8%,平均红外发射率达98.3%,在晴朗天空下覆盖人体皮肤表面,相比于裸露皮肤可降温4.6℃(图5)。这项工作将为先进功能再生纤维素材料的制备提供新的视角和思路。该工作以“Self-assembling Hierarchical Flexible Cellulose Films Assisted by Electrostatic Field for Passive Daytime Radiative Cooling”为题发表在《Chemical Engineering Journal》上。论文第一作者为博士生钟申洁,通讯作者为易玲敏教授。该研究得到国家自然科学基金和浙江理工大学优秀博士学位论文培育基金的资助。