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)
新春走基层丨雪山之巅的忠诚与坚守******
在祖国西南边陲,为了有效应对边境突发情况,西藏日喀则军分区某团官兵,在海拔4500米的雪域高原长期驻训,他们把对家人的思念深埋心底,用自己的青春奉献扛起使命担当,出色完成了各项边防任务。今天的“新春走基层”报道,让我们跟随记者的镜头,走上雪山之巅,感受驻训官兵的忠诚与坚守。
一大早,记者从团部出发,跟随物资保障车上山前往驻训点,3个小时的车程,山路蜿蜒曲折,海拔不断攀升,气温不断降低。
抵达驻训点时,官兵们正在展开战备训练。三年前,针对边境复杂态势,日喀则军分区派出整建制部队来到这里长期驻训。这里地理位置险要,不仅高寒缺氧,风力常年在7级以上。在大风和沙尘的肆虐下,官兵们的训练仍然按照既定计划顺利完成。正在给大家进行复盘讲解的荆金龙班长,今年是第12年的老兵。他告诉记者,三年前,他们刚到这里驻训时,只能住地窝子和帐篷,如今的条件已经改善了许多。
这些年来,驻训点的配套设施日益完善,不变的是,自然环境依然恶劣,官兵们始终不畏艰苦、默默坚守。
快要过年了,荆班长收到了一份特殊的礼物,那是来自老家河南漯河的特色年画。年画一展开,荆班长嘴角的笑意就止不住了。
甜甜出生的时候因为早产,荆班长来不及赶回家去,心里一直很愧疚。
西藏日喀则军分区某团班长荆金龙:一次生日也没有陪她过过,回到家里边,看到她,心里边就泛酸。然后,我妈把我女儿抱过来的时候,我女儿就看到我很害怕,躲着我不让我抱,我去抱她的时候她哭了,我就认为当父亲,当到这个份上,还是比较失败的。她指着电视上的军人喊爸爸的时候,我真想穿着我的军装跑到她面前,抱着她,爸爸回来了。
总说军人的泪水都化作了汗水,荆班长在连队是出了名的硬汉,入伍多年来参加过管边管控、战备执勤、应急处突等多次军事行动。
西藏日喀则军分区某团班长荆金龙:我会把自己的责任给扛起来,把手里边这一把枪给握稳、握紧。
过年前,驻训点组织了一场授衔仪式,这些新战士去年一入伍就来到了这里,面对荒无人烟的陌生环境,他们战风沙、斗严寒,经历了整整一年的磨炼,完成了从新兵到老兵的成长。
(总台央视记者 王晓丹)