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)
贵州加快水利现代化建设 全面提升水安全保障能力******
多彩贵州网讯(本网记者 彭典徐昆)1月10日,记者从省政府新闻办召开的贵州水利“百库大会战”新闻发布会上获悉,贵州加快水利现代化建设,全面提升水安全保障能力。
省水利厅将深入实施贵州省“十四五”水利发展规划、贵州省水网建设规划等重点规划,围绕提升水安全保障能力、破解工程性缺水问题、推动水利高质量发展目标,全力以赴加快水利现代化建设。
新闻发布会现场
加快贵州水网建设,全面提升水安全保障能力。围绕建设“一核四区”大水网,以水利“百库大会战”为抓手,重点推进凤山、观音等在建工程建设,新开工花滩子、英武、石龙等一批大中小型水库,加快黔中、夹岩调水大通道建设和水库配套输配水网络建设,实施一批引提调水和连通工程,推进农村供水管网和灌区建设,全面保障城镇、30户以上村寨、300亩以上连片耕地、高标准农田和产业园区等用水需求。“十四五”期基本建成黔中水网和黔西北水网,同步推进黔东南、黔东北、黔西南水网建设,到2035年全面形成贵州大水网。
加快水旱灾害防御体系建设,全力保障人民群众安全。深入落实“两个坚持,三个转变”的防灾减灾救灾理念,按照“消隐患、强弱项”的思路,加强大江大河主要支流和中小河流治理、病险水库除险加固、山洪灾害防治、城市防洪体系建设,强化流域防洪调度,探索推进数字孪生流域建设,整体提升洪涝灾害防御能力和超标准洪水应对能力,保障人民群众生命财产安全和经济社会健康稳定发展。
加快供水“四化”建设,提升城乡供水保障能力。全面推进输配水网络建设,打通生产生活生态用水“最后一公里”。按照“规模化发展、标准化建设、专业化管理、企业化运营”的思路,整体推进城乡供水一体化发展,助力乡村振兴。
加快水生态治理修复,守好“两江”生态屏障。坚持绿色发展、水利先行的思路,系统推进水土流失综合治理、生态清洁型小流域综合治理、重点河湖生态修复、小水电分类整改和绿色转型升级、水系连通及水美乡村建设、湖库生态渔业发展,全面加强水生态文明建设和水生态产业发展。
加快智慧水利建设,全面提升水利信息化水平。按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求,以保障流域防洪、供水和水生态的安全为目标,以提升流域综合治理和管理能力为核心,以提升水利监测现代化水平为支撑,围绕“一云一网一平台”总体框架,推进云计算、大数据、移动互联、物联网、5G等新一代信息技术与水利活动全面深度融合,加快数字化转型,积极推进数字孪生流域、数字孪生水利工程项目试点建设,逐步构建数字化、网络化、智能化的智慧水利体系。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)