竹子“变身”高透光电磁屏蔽材料******
竹材是一种常见的生物质材料,具有可持续性、生长速度快、资源丰富等优点,被广泛用于家具制造及家居装饰用材领域。但是,你见过透光竹材吗?它不仅透光还可以隔热、保温、屏蔽电磁,这样神奇的材料是怎么制成的呢?
近日,南京林业大学家居与工业设计学院吴燕教授领衔的课题组,通过一种简单高效的处理方式,将竹材转化为具有良好光学性能的透光原竹和透明竹片,同时保留了原竹天然形状和纤维素骨架结构。日前,相关研究论文发表于国际期刊《纳微快报》。
科技创新将竹材利用最大化,竹材逐渐作为木材、塑料、钢筋等材料的替代品被开发利用,形成了重组竹、竹编工艺品、竹纤维制品、竹碳制品等100多个系列上万个品种,竹材产品已经覆盖生产生活的各个领域。我国是世界竹材产品生产、贸易第一大国,2020年,全国竹产业产值近3200亿元。
随着人们对家居环境个性化装饰需求的日益增多,将竹材等环保材料转化为新型材料的研究越来越多,吴燕课题组的研究便是其中之一。
论文第一作者王晶介绍,透光竹材的制备主要分为两个步骤,第一步是去除发色基团,第二步是浸渍折射率与竹纤维素模板相同的聚合物。
由于竹材的孔隙率较低,竹材去除木质素和浸渍聚合物的时间比巴沙木、杨木等密度较小的木材要长,因此制备具有一定厚度的透光竹材是一项挑战。
该课题组选取5年生毛竹为原材料,将去青后的原竹浸泡在过氧化氢和乙酸混合溶液中,再利用简单的化学预处理脱除原竹中的木质素,木质素的去除会导致更多孔隙出现,有利于下一步的填充过程。最后向竹纤维素模板中填充折射率指数与其相匹配的树脂,再经过快速固化工艺,一款具有优异光学传输性能、抗拉伸性能、表面装饰性和美学价值的透光竹材便应运而生了。与其他不同聚合物浸渍方法制备的生物质透明样品相比,透光原竹固化时间非常短,因此显示出显著的快速制备加工潜力。
“此类将原竹直接加工成竹纤维素模板再合成透明材料的方法,将大大减少前期原料机械加工和后期原料成型的步骤,不仅减少了能耗,也减少石化资源的浪费。”吴燕说。同时,这个方法还可以用于处理其他高密度、低孔隙率的生物质材料。
据介绍,透光竹材的壁厚可达6.23毫米,透光率约60%,照度为1000勒克斯,吸水质量变化率小于4%,纵向抗拉强度达到46.40兆帕,表面性能为80.2HD(布氏硬度计测试出来的硬度单位)。
吴燕教授领衔的课题组将透光原竹与透明竹片、电磁屏蔽膜组成一款复合器件,整体结构类似于常见的蜂窝板,其中透光原竹充当核心骨架、透明竹片为面板、锡掺杂氧化铟薄膜为功能层。
经过研究发现,这款复合器件可表现出显著的隔热、保温性能以及电磁屏蔽性能,在家居与建筑装饰材料领域具有广阔前景。(记者 张 晔 通讯员 方彦蘅 姚会春)
世界自然基金会全球总干事:我们需要停止和扭转生物多样性丧失趋势******
中新网蒙特利尔12月8日电 “人类密切依赖大自然,如果我们现在不采取措施,将会承担大自然给我们的代价。”世界自然基金会全球总干事马克·兰博蒂尼日前警告称。
当地时间12月7日,COP15第二阶段会议“坚持人与自然和谐共生 共建清洁美丽世界”边会在加拿大蒙特利尔举行,边会由生态环境部环境与经济政策研究中心、中国新闻社主办,中国新闻网承办。
在边会的主旨发言中,马克·兰博蒂尼指出,我们无须再向全世界赘述我们所遭受的自然世界的悲剧。全球80%的湿地和100万物种遭到了破坏,过去50年以来,全球陆地和海洋生物总量降低了69%。人类活动对大自然的影响,达到了史无前例的高度。人类活动不仅影响到自然,也会影响到人类自身的生活和经济,以及幸福度和愉悦感。
世界自然基金会全球总干事马克·兰博蒂尼在边会上作主旨发言。尹灵 摄“世界经济论坛中一半的议题都跟生物多样性有关,世界劳动组织有三分之一的议题都跟生物多样性相关,在农业和加工业领域里,生物体系的健康对我们至关重要。”他说。
兰博蒂尼强调,生物多样性和人类安全密切相关,我们需要停止和扭转生物多样性丧失的趋势,任何与这一目标背道而驰的行为都是无法被接受的。我们必须要把全部的精力集中到实现这一目标上来,人类社会的美好未来离不开大自然的保护。
“我们经历了从形成这些观点,到现在负责任地采取行动来减少对自然的损害后果(的过程)。企业界、政界、投资人、消费者都能参与其中,都拥有足够多的机会做出改变。”他呼吁道。(完)
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