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)
“桥都”重庆又一大桥合龙 系“中国首座”******
中新社重庆1月12日电 (张旭)重庆轨道交通18号线李家沱长江复线桥于12日顺利合龙。重庆市住房和城乡建设委员会表示,该桥为中国首座公轨同层非对称性布置的大跨度钢箱梁斜拉桥。
图为李家沱长江复线桥合龙仪式现场。 陈超 摄李家沱长江复线桥为重庆轨道交通18号线控制性工程,全长1306.2米,于李家沱长江大桥上游侧约52米处平行跨越长江。主桥采用主跨454米的双塔双索面斜拉桥,全桥共160根斜拉索。
据投资方之一中国铁建股份有限公司介绍,李家沱长江复线桥主梁采用钢箱梁结构,划分为94节段,标准梁段重247吨,最大梁段重407.9吨。首片钢箱梁于2021年11月起吊,历时400多天完成全部钢箱梁吊装。
李家沱长江复线桥合龙仪式现场。 陈超 摄据悉,面对景观与老桥匹配性不高、地形限制等难题,大桥创新性地设计为路轨同层布置,一侧为四车道市政道路,一侧为城市轨道交通。重庆市桥梁协会副会长、重庆纳川工程技术有限公司董事长刘强认为,该布置让视野更开阔,与周边环境更协调,交通组织更合理。
重庆是北京茅以升科技教育基金会桥梁委员会认定的中国“桥都”。据重庆市桥梁协会统计,截至2022年底,重庆“三江”(长江、嘉陵江、乌江)上已建成特大桥128座。
李家沱长江复线桥。 陈超 摄这其中,轨道交通大桥就有不少。据重庆市住房和城乡建设委员会统计,重庆中心城区已建成轨道交通大桥13座,其中通车(含轨道专用和公轨两用,公轨两用需公路、轨道交通均通车)的有10座,还有一批正在规划和建设中。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |