传统的导热复合材料在兼顾优异的导热性能和机械柔韧性方面常常面临瓶颈，这主要源于颗粒分布不均匀和微结构取向随机。
上海大学丁鹏、宋娜研究员团队提出了一种基于结构工程的设计策略，通过构建石墨烯（G）和氮化硼纳米片（BNNS）双填料交替的层状结构，制备纳米纤维素（NFC）基复合薄膜。
通过剪切诱导涂覆工艺，构建了高度取向且连续的面内传热“绿色通道”。结果表明，仅含25 wt%填料的复合薄膜即可实现32.64 W/mK的面内导热系数（TC），是纯NFC的28.6倍。这种优异的导热性能与增强的机械韧性（4.82 MJ/m³ ）相协同作用，后者归功于BNNS与聚多巴胺（PDA）的功能化。 PDA作为界面“分子桥”，促进与NFC基体形成强氢键，从而确保优异的分散稳定性。这项工作为设计具有优化界面和结构完整性的柔性导热复合材料提供了一种可扩展的通用方法。
亮点
- PDA功能化界面工程通过密集的氢键网络形成“分子桥”。
- 可扩展的剪切力诱导的逐层交替组装有助于建立高度定向的“热路径”，从而最大限度地提高面内热导率效率。
- NBG1.5复合薄膜实现了32.64 W/mK的优异面内热导率，同时将其韧性提高到4.8MJ / m 3。
该研究以题为“Alternating layer-by-layer assembly of cellulose-based composite films via structural design and interfacial engineering for high thermal conductivity”发表在《Chemical Engineering Journal》
https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.176762
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