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)
共生共情共享,让文化遗产绽放璀璨光芒******
文化遗产与我们共生于这个时代;我们共享着它的博大与优雅;跨越千百年,它承载的智慧与情感依然能让我们找到共情的地方——一个字、一封信,让我们找到民族的起点、情感的归宿;一尊鼎、一座城,让我们见证历史的变迁、时代的更迭。
“兄行,弟病,诸君幸为……”这是2000年前在行役戍边的哥哥写给老家弟弟的一封家书,今天的我们依然能从字里行间体会当事人的呼吸与情怀;川蜀小堆盲盒、金面具巧克力、语音棒棒糖等三星堆文创,带给文博铁粉无尽的快乐,三星堆已然成为一个掌握了流量密码的大IP;甲骨文和简化字的双标展示、3.6万多套道路窨井盖上的甲骨文字装饰等,让河南安阳大街小巷随处可见甲骨文元素……《工人日报》近期推出的《发光吧,文化遗产》系列报道,关注文化遗产如何在当代生活中活起来、火起来、发光发亮,在新时代绽放新光彩的故事,从三星堆到黄河文物、从陆上考古到水下考古等,完成了一场与文化遗产跨越时空的对话。
记得网上有人调侃走进博物馆看到文化遗产时发出的灵魂三问:“哪儿好看?”“值多少钱?”“有啥用?”调侃之外,这也透露出今天的人们试图与文化遗产发生情感共鸣、生活互动、文化呼应的朴素愿望。如何让更多文化遗产能够在新的时代活起来、火起来,如何让沉睡在书本里、保管箱里的文化遗产“飞入寻常百姓家”,是我们面临的新课题。
我们欣喜地看到,各地文化遗产保护一步步推进。重庆母城保留了原有的建筑风貌,成为网红打卡点;简牍跨越千年,仍然能够让今天的我们真切感受到当年一个个活生生的人及其日常生活片段;文物保护工作辛苦,却依然有一代代人心向往之,随着科技的发展,3D打印、数字建模、生物涂层等高科技手段已经开始在文物及文化遗产保护中大展拳脚;更有周边文创产品,让年轻人蹲守抢购。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)