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)
冬季风暴侵袭 美国无家可归者处境愈发艰难******
近日,美国加利福尼亚州受到冬季风暴侵袭,截至10日,风暴已导致至少17人丧生。
恶劣天气使得无家可归者这个群体的处境变得更加艰难,在冬季风暴肆虐下,加州多座城市长期面临的无家可归者问题愈发严重。
这里是加州萨克拉门托县亚美利加河沿岸,也是数十名无家可归者临时的栖身之所。其中一名无家可归者罗伯特·文森西说,恶劣天气让他们的处境变得更加艰难。
无家可归者 罗伯特·文森西(声音来源):我不想一辈子都待在这里。
由于冬季风暴侵袭带来强降雨天气,进而导致河流水位上升。8日至9日,萨克拉门托县当地派出直升机,提醒居住在河边的无家可归者撤离。
直升机广播:如果你是无家可归者,同时又居住在河边,建议你撤离。
但是令无家可归者困惑的是,他们能撤到哪里去呢?据美国广播公司报道,萨克拉门托县政府为大约200名无家可归者提供临时酒店住宿,然而,目前萨克拉门托县无家可归者人数众多,达到将近9300名,当地提供的避难场所远远不够。
报道称,冬季风暴导致萨克拉门托县至少两名无家可归者死亡。本月7日和8日,分别有一名40岁和一名61岁的无家可归者死亡。救援人员在现场发现,他们的帐篷均被强风吹倒的树木压在上面。
圣迭戈市的许多无家可归者也面临着类似的遭遇。由于河水水位上涨,一些同样在河边“安营扎寨”的无家可归者只好匆忙撤离。
为无家可归者提供援助的社会活动人士 迈克尔·麦康奈尔:他们甚至都没穿一件外套,有的人来不及穿鞋,就赶快逃离,因为河水水位在不断上涨。
据美国福克斯电视台报道,去年12月,圣迭戈市中心的无家可归者人数创下新高,达到1839名。麦康奈尔认为,这只是个开始,随着房租及其他生活成本不断上涨,未来当地无家可归者的人数可能还将进一步增多。
为无家可归者提供援助的社会活动人士 迈克尔·麦康奈尔:所有这些因素都影响着社会的弱势群体,他们可能会变得无家可归,导致越来越多的人露宿街头。
此外,洛杉矶市的无家可归者问题也在不断恶化。2022年2月的统计数据显示,在包含加州南部五个县的大洛杉矶地区,有69000多名无家可归者,较2015年增加55%。(央视新闻客户端)