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)
通讯:2023美国消费电子展上多国企业家热议“中国创新”******
新华社美国拉斯维加斯1月8日电通讯:2023美国消费电子展上多国企业家热议“中国创新”
新华社记者黄恒 谭晶晶 兴越
“我们说中国市场最重要,不仅因为这是规模最大的市场,也在于其技术发展和创新能力在全球独一无二。”德国宝马集团负责研发的董事弗兰克·韦伯日前在此间举行的2023年美国拉斯维加斯消费电子展上告诉记者。
近年来,“中国”一直是这一全球最大电子消费品展会的热门话题之一。今年最明显的变化之一,便是主题由此前的“中国制造”“中国产业链”变成了“中国创新”。包括宝马在内,许多参展企业都在中国设立了研发部门。他们告诉记者,中国的政策支持、研发能力和市场特质,让这种选择成为一种必然,因为如果不这样做,就可能会在全球竞争中落败。
美国高通公司产品管理主任、全球车联网生态系统负责人吉姆·米塞纳接受记者采访时说,目前中国在车联网方面走在世界前列,政府引导功不可没。“我们在与美国相关产业决策者沟通时,经常提到中国经验。”
他说,中国政府积极推动蜂窝车联网技术(C-V2X)基础设施建设,加快C-V2X标准制定和技术升级,出台一系列规划和政策推动车联网产业发展。中国凭借创新能力、市场以及强有力的政策支持,正引领全球电动车技术和应用的创新发展。
据韦伯介绍,宝马已经在中国建立了德国之外最大的研发和创新体系,涉及研发、数字化、电动化等领域。“中国市场对于宝马集团的意义已经不仅仅是创新驱动力这么简单。中国团队是整个团队成功的关键,中国研发团队是全球研发非常重要的有机组成部分。很多中国供应商已经成为行业标杆,不仅是传统汽车零部件,还包括电池、电芯等领域”。
来自泰国的D+国际贸易公司在今年展会上有一个18平方米的展位,主推产品是新型手机膜。该公司海外市场负责人游婷婷告诉记者,公司将专门的技术研发部门设在中国东莞的工厂而不是泰国总部,目前有数十名研发人员。
游婷婷说,虽然手机膜看起来并非什么高科技产品,但如何做到更不易损、更容易贴和更有利于保护用户视力,这需要集合多学科人才的创新研究和技术攻关。在中国不仅可以找到这样的研究人员,而且中国市场竞争激烈,会推动研发人员不断推陈出新。
专注于研发全自主送货机器人的美国科技初创企业Ottonomy公司首席执行官里图卡尔·维贾伊表示,该公司密切关注中国智能机器人企业的创新解决方案,因为中国机器人市场很大,而且竞争激烈,中国公司在解决“最后一公里”配送方案上有很多开创性成果。
韦伯特别谈到中国消费者对产品创新的推动力。“现在如果有了一个新想法,从把它画到图纸上变成概念车开始,多长时间就可以量产呢?答案是两年之后。动力从哪里来?就是从中国消费者这样善于且乐于接受新事物的消费群体中来。”
中国机电产品进出口商会副会长石永红在接受记者采访时表示,中国将继续支持外资企业在华投资开展研发和创新,促进共创共赢。
他说:“近来中国出台了利好外资外贸的一系列政策,包括扩大鼓励外商投资范围,推进重大外资项目建设,增设试验区、示范区,加快出台海外仓支持政策等。相信未来在华外资企业研发和营商环境将更加优越,内外资企业竞争会更加公平,投资收益也将进一步扩大。”
(文图:赵筱尘 巫邓炎)