Super-Strong, Super-Stiff Macrofibers with Aligned, Long Bacterial Cellulose Nanofibers

Advanced Materials

Volumn 29, Issue 35, 2017, Pages

  Wang, Sha ^a   Jiang, Feng ^a   Xu, Xu ^a   Kuang, Yudi ^a   Fu, Kun ^a   Hitz, Emily ^a   Hu, Liangbing ^a  

^a UNIVERSITY OF MARYLAND   (United States)

Author keywords

alignment; bacterial nanofibers; high performance; super stiff; super strong

Indexed keywords

ALIGNMENT; CARBON NANOTUBES; CELLULOSE; ELASTIC MODULI; FIBERS; FLAME RESISTANCE; HEAT RESISTANCE; INTELLIGENT AGENTS; NANOFIBERS; SPINNING (FIBERS); YARN;

BACTERIAL NANOFIBERS; CARBON NANOTUBE FIBERS; CELLULOSE NANOFIBERS; HIGH-PERFORMANCE; HIGH-TENSILE STRENGTH; SUPER-STIFF; SUPER-STRONG; SYNTHETIC VITREOUS FIBERS;

TENSILE STRENGTH;

BACTERIA; CARBON FIBERS; CELLULOSE; CIVIL ENGINEERING; CONSTRUCTION;

BIOMATERIAL; CELLULOSE; NANOFIBER;

TENSILE STRENGTH; YOUNG MODULUS;

BIOCOMPATIBLE MATERIALS; CELLULOSE; ELASTIC MODULUS; NANOFIBERS; TENSILE STRENGTH;

EID: 85025165923     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201702498     Document Type: Article

References (48)

1. C. Y. Wang, X. Li, E. L. Gao, M. Q. Jian, K. L. Xia, Q. Wang, Z. P. Xu, T. L. Ren, Y. Y. Zhang, Adv. Mater. 2016, 28, 6640.
2. F. C. Meng, W. B. Lu, Q. W. Li, J. H. Byun, Y. Oh, T. W. Chou, Adv. Mater. 2015, 27, 5113.
3. Z. B. Yang, J. Ren, Z. T. Zhang, X. L. Chen, G. Z. Guan, L. B. Qin, Y. Zhang, H. S. Peng, Chem. Rev. 2015, 115, 5159.
4. Z. Xu, C. Gao, Acc. Chem. Res. 2014, 47, 1267.
5. Z. Li, Z. Liu, H. Y. Sun, C. Gao, Chem. Rev. 2015, 115, 7046.
6. M. Cheng, W. N. Chen, T. Weerasooriya, J. Eng. Mater. Technol. 2005, 127, 197.
7. E. Frank, F. Hermanutz, M. R. Buchmeiser, Macromol. Mater. Eng. 2012, 297, 493.
8. D. Klemm, B. Heublein, H. P. Fink, A. Bohn, Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2005, 44, 3358.
9. H. L. Zhu, W. Luo, P. N. Ciesielski, Z. Q. Fang, J. Y. Zhu, G. Henriksson, M. E. Himmel, L. B. Hu, Chem. Rev. 2016, 116, 9305.
10. F. G. Omenetto, D. L. Kaplan, Science 2010, 329, 528.
11. S. W. Cranford, A. Tarakanova, N. M. Pugno, M. J. Buehler, Nature 2012, 482, 72.
12. Y. Habibi, L. A. Lucia, O. J. Rojas, Chem. Rev. 2010, 110, 3479.
13. S. C. Mueller, R. M. Brown, J. Cell Biol. 1980, 84, 315.
14. M. Iguchi, S. Yamanaka, A. Budhiono, J. Mater. Sci. 2000, 35, 261.
15. R. J. Moon, A. Martini, J. Nairn, J. Simonsen, J. Youngblood, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 3941.
16. S. Iwamoto, W. H. Kai, A. Isogai, T. Iwata, Biomacromolecules 2009, 10, 2571.
17. S. Hooshmand, Y. Aitomaki, N. Norberg, A. P. Mathew, K. Oksman, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 13022.
18. J. Yao, S. Chen, Y. Chen, B. Wang, Q. Pei, H. Wang, ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 20330.
19. A. Walther, J. V. I. Timonen, I. Diez, A. Laukkanen, O. Ikkala, Adv. Mater. 2011, 23, 2924.
20. M. J. Lundahl, A. G. Cunha, E. Rojo, A. C. Papageorgiou, L. Rautkari, J. C. Arboleda, O. J. Rojas, Sci. Rep. 2016, 6, 30695.
21. S. Iwamoto, A. Isogai, T. Iwata, Biomacromolecules 2011, 12, 831.
22. J. G. Torres-Rendon, F. H. Schacher, S. Ifuku, A. Walther, Biomacromolecules 2014, 15, 2709.
23. M. Zhang, K. R. Atkinson, R. H. Baughman, Science 2004, 306, 1358.
24. B. Vigolo, A. Penicaud, C. Coulon, C. Sauder, R. Pailler, C. Journet, P. Bernier, P. Poulin, Science 2000, 290, 1331.
25. Z. Xu, H. Y. Sun, X. L. Zhao, C. Gao, Adv. Mater. 2013, 25, 188.
26. Z. Xu, Y. J. Liu, X. L. Zhao, L. Peng, H. Y. Sun, Y. Xu, X. B. Ren, C. H. Jin, P. Xu, M. Wang, C. Gao, Adv. Mater. 2016, 28, 6449.
27. K. M. O. Hakansson, A. B. Fall, F. Lundell, S. Yu, C. Krywka, S. V. Roth, G. Santoro, M. Kvick, L. P. Wittberg, L. Wagberg, L. D. Soderberg, Nat. Commun. 2014, 5, 4018.
28. M. R. J. Brown, J. Macromol. Sci., Part A: Pure Appl. Chem. 1996, 33, 1345.
29. A. Hirai, M. Tsuji, F. Horii, Cellulose 2002, 9, 105.
30. Z. Y. Wu, H. W. Liang, L. F. Chen, B. C. Hu, S. H. Yu, Acc. Chem. Res. 2016, 49, 96.
31. N. Tahara, M. Tabuchi, K. Watanabe, H. Yano, Y. Morinaga, F. Yoshinaga, Biosci., Biotechnol., Biochem. 1997, 61, 1862.
32. W. Czaja, D. Romanovicz, R. Malcolm Brown, Cellulose 2004, 11, 403.
33. J. Ge, Y. D. Ye, H. B. Yao, X. Zhu, X. Wang, L. Wu, J. L. Wang, H. Ding, N. Yong, L. H. He, Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2014, 53, 3612.
34. H.-W. Liang, Q.-F. Guan, L.-T. Song, H.-B. Yao, X. Lei, S.-H. Yu, NPG Asia Mater. 2012, 4, e19.
35. J. Yao, S. Chen, Y. Chen, B. Wang, Q. Pei, H. Wang, ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 20330.
36. H. Tang, N. Butchosa, Q. Zhou, Adv. Mater. 2015, 27, 2070.
37. H. Zhu, S. Zhu, Z. Jia, S. Parvinian, Y. Li, O. Vaaland, L. Hu, T. Li, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2015, 112, 8971.
38. J. Sugiyama, R. Vuong, H. Chanzy, Macromolecules 1991, 24, 4168.
39. S. H. Zeronian, J. Appl. Polym. Sci. 1991, 47, 445.
40. P. Wambua, J. Ivens, I. Verpoest, Compos. Sci. Technol. 2003, 63, 1259.
41. A. Walther, J. V. Timonen, I. Díez, A. Laukkanen, O. Ikkala, Adv. Mater. 2011, 23, 2924.
42. S. J. Eichhorn, C. A. Baillie, N. Zafeiropoulos, L. Y. Mwaikambo, M. P. Ansell, A. Dufresne, K. M. Entwistle, P. J. Herrera-Franco, G. C. Escamilla, L. Groom, M. Hughes, C. Hill, T. G. Rials, P. M. Wild, J. Mater. Sci. 2001, 36, 2107.
43. Y. L. Zhang, Y. Li, H. Ma, T. Yu, Compos. Sci. Technol. 2013, 88, 172.
44. S. J. Eichhorn, A. Dufresne, M. Aranguren, N. Marcovich, J. Capadona, S. Rowan, C. Weder, W. Thielemans, M. Roman, S. Renneckar, J. Mater. Sci. 2010, 45, 1.
45. J. Ganster, H.-P. Fink, Cellulose 2006, 13, 271.
46. W. Gindl, M. Reifferscheid, R.-B. Adusumalli, H. Weber, T. Röder, H. Sixta, T. Schöberl, Polymer 2008, 49, 792.
47. S.-H. Kim, H. Kim, N. J. Kim, Nature 2015, 518, 77.
48. E. Manyukov, S. Sadova, N. Baeva, V. Platonov, Fibre Chem. 2005, 37, 54.