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)
内蒙古沙漠里开出年宵花 “沙漠蝴蝶兰”入万家******
(新春走基层)内蒙古沙漠里开出年宵花 “沙漠蝴蝶兰”入万家
中新网鄂尔多斯1月12日电 题:内蒙古沙漠里开出年宵花 “沙漠蝴蝶兰”入万家
中新网记者 张玮
距离春节还有10天,中国各地的年宵花拉开热销大幕。
《2023年宵花城市排行榜》显示,2022年12月最后一周,年宵花线上销量环比涨幅高达60%。目前已上线的近80款年宵花中,蝴蝶兰“热力”名列前茅,北京、广州、佛山、深圳、上海、西安等城市的蝴蝶兰销量均闯入前3位。
无论作为热门年礼,还是不少人的“心头好”,具有“洋兰王后”美称的蝴蝶兰从大漠“开进”千家万户。
2019年,中国第七大沙漠--库布齐沙漠腹地建起中国北方最大的蝴蝶兰基地,让原产自热带雨林国家的蝴蝶兰在大漠里花开正艳。
图为年宵花产品。 盒马花园供图库布齐沙漠地处内蒙古自治区鄂尔多斯市境内,这里光照充沛,昼夜温差大,地下水源洁净,为培育蝴蝶兰提供了优良的自然条件。
具有输欧标准的连栋智能温室大棚,设有一万级无菌蝴蝶兰组培中心和自主培养基地,以及成立蝴蝶兰杂交、克隆组培的研发团队……2022年9月,位于鄂尔多斯市杭锦旗的沙漠盒马村正式挂牌,一期占地面积约4.4万平方米。
沙漠盒马村培育研发中心蝴蝶兰组培负责人刘金婵介绍,引进优质品种后,科技人员开展组织培养,把蝴蝶兰的花苗抽梗。“蝴蝶兰抽梗后,能让一支梗培育出1000株蝴蝶兰。”
蝴蝶兰组培的无菌环境要求非常严格,堪比医院的外科手术室。接种室的技术人员在玻璃操作台前,为蝴蝶兰的芽做着“克隆手术”,以达到增殖的效果。“整个环节,人的皮肤组织不能接触幼芽。”刘金婵如是说。
图为接种室的技术人员为蝴蝶兰的芽做“克隆手术”。 盒马花园供图娇贵的蝴蝶兰“婴儿期”就要生活在瓶子里,从母瓶到子瓶,一共需要在玻璃瓶中生长8至12个月,但它却在科研人员的精心照拂下,具备了抗性强、生命力旺盛、花朵艳丽、花期长的新品种特性。
“沙漠蝴蝶兰”基地的花每天要享受12个小时的“日光浴”,并采用荷兰、以色列等国家的培育技术,让蝴蝶兰种苗全部“住”在恒温的可移动式植床上。
数据显示,蝴蝶兰组培中心成立近3年,可年产蝴蝶兰种苗1000余万株,每年研发、推广10至20个新品种。目前,“沙漠蝴蝶兰”基地有220多万株种苗,100多个蝴蝶兰品种。
如今,“沙漠蝴蝶兰”的成功培育打破中国“南花北调”的现状,可以实现反向输出,将内蒙古的蝴蝶兰调运至上海等基地,进行催花,最终开进千家万户。
图为“沙漠蝴蝶兰”组培中心。 盒马花园供图做过小学音乐教师的“90后”张佳磊,如今是这些“沙漠蝴蝶兰”的“奶爸”,看着这些争奇斗艳的花朵,作为当地人的他感叹,以农牧业为主的杭锦旗曾是国家级贫困县,没有特色农业品牌。“能在北方沙漠里种出热带、亚热带地区的高附加值植物,且达到规模化和产业化,这对当地来说可谓是个奇迹。”
目前,“沙漠蝴蝶兰”基地有当地产业工人、管理人员共计150人,人均月收入可达5000元人民币。
盒马花园负责人履言介绍,随着物流运输条件成熟,“沙漠蝴蝶兰”从内蒙古运到北京,甚至比云南鲜花北上用时更短。
履言说,“沙漠蝴蝶兰”基地计划用3到4年的时间,扩建至现有面积的3倍,同时完备科技设施、加强科研实力,提高产量,将重年宵场景的蝴蝶兰变为四季销售。(完)
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