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来源:彩神apAPP2023-05-12 17:48

  

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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)

我国科学家命名5.18亿年前“帽天山开拓虾”******

  新华社南京1月9日电(记者王珏玢)记者从中国科学院南京地质古生物研究所获悉,该所古生物学者重新研究了我国澄江动物群中的一块标志性奇虾化石,发现这只“明星奇虾”形态奇特,不同于已经命名的奇虾类群。科研团队为其建立了一个新属新种,并命名为“帽天山开拓虾”。相关研究成果近日刊印在国际期刊《地质学会会刊》上。

  奇虾出现在5亿多年前的寒武纪早期。它们身体造型怪异,最长者体长超过2米,是最早称霸海洋的顶级捕食者。此次研究的奇虾化石采集于我国云南帽天山的澄江动物群,距今有5.18亿年历史,是澄江动物群的标志性化石之一。

  研究团队对这块奇虾化石重新进行了精细的形态解剖研究。参与研究的中科院南古所副研究员曾晗介绍,跟其他奇虾相似,这只“明星奇虾”有着流线型的躯干,躯干上长着成对的桨状叶片和鳃片,用于游泳和呼吸。它的头部有一对多刺的钳子和一对大大的复眼。头部下方长着一只辐射状口器。十分特别的是,这只奇虾的尾部长着一对尤为细长的尾叉,前爪的形态细节也与其他奇虾明显不同。

  基于这些形态特征上的差异,研究人员判断,化石上的奇虾不同于已经命名的奇虾类群。研究团队为其建立了一个新属新种,并将其命名为帽天山开拓虾。

  科研人员还对帽天山开拓虾进行了演化分析。结果表明,它已经非常接近奇虾类群的演化起点。“这项研究为追溯奇虾这类动物的起源以及整个寒武纪早期的生命演化提供了重要新证据。”领导此项研究的赵方臣研究员说。

  《光明日报》( 2023年01月10日 16版)

  (文图:赵筱尘 巫邓炎)

[责编:天天中]
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