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)
中国动物园协会:已与美方协商尽早接回“丫丫”和“乐乐”两只大熊猫******
光明网讯“鉴于两只大熊猫已进入老年期,‘丫丫’目前皮肤病情况不适宜继续展出,中国动物园协会已与美方积极协商,尽早接回两只大熊猫。”近日,旅美大熊猫“丫丫”和“乐乐”将要回国一事引发网友关注,中国动物园协会教授级高工、副会长谢钟回应了有关情况。
中国动物园协会与美国孟菲斯动物园于2003年启动了中美大熊猫保护与研究项目,参与合作研究的两只大熊猫分别来自北京动物园的“丫丫”(雌性,出生日期:2000年8月3日,谱系号507)和来自上海动物园的“乐乐”(雄性,出生日期:1998年7月18日,谱系号466)。近年来,许多大熊猫爱好者对大熊猫“丫丫”的饲养管理和健康等问题非常关注。
谢钟表示,在大熊猫爱好者提出大熊猫“丫丫”疑似“受虐”的反映后,中国动物园协会组织中国农业大学、成都大熊猫繁育研究基地、中国大熊猫保护研究中心、北京动物园、上海动物园,以及美国孟菲斯动物园、华盛顿国家动物园和亚特兰大动物园的专家对大熊猫“丫丫”进行了多次健康评估,根据视频资料、月度健康报告、年度体检报告等信息综合判断,大熊猫“丫丫”血液检测基本正常,影像学检查无异常,未发现器质性病变,属于中等健康水平,并且大熊猫在孟菲斯动物园得到了较好的照顾,未有“虐待”大熊猫的情况。我驻美大使馆也专门派代表实地查看了孟菲斯动物园大熊猫饲养情况,确认了大熊猫在美得到了悉心的照顾。
据悉,为迎接大熊猫的到来,孟菲斯动物园在2003年耗资1600万美元建成了极具中国传统文化特色、功能齐全的大熊猫场馆,建立了优秀的饲养管理和兽医团队,开辟了10英亩的竹林,每天有专门的团队为大熊猫采集新鲜的竹子,定量提供熊猫饼干、葡萄和甘蔗等辅食。孟菲斯动物园始建于1906年,饲养展出野生动物500余种4500余只,多次被美国行业协会和媒体评为美国最佳动物园之一,具备良好的野生动物饲养管理、疾病防控、安全管理条件和水平。
谢钟介绍,在大熊猫抵达孟菲斯动物园后,该园每月根据大熊猫每日体重、进食量、粪便量等信息向中方提交大熊猫月健康报告,每年提交两只大熊猫的医学体检报告,中国动物园协会及时组织中方专家进行审阅和评估,并多次组织工作团组赴美开展实地考察和饲养交流。
据介绍,大熊猫“丫丫”自2006年开始出现轻微脱毛现象,到2014年逐渐加重。针对大熊猫脱毛现象,谢钟表示,其原因在于该皮肤病与其家族有关,并随着大熊猫年龄增长逐渐加重,季节性变化导致的激素变化也会产生影响,从而造成大熊猫毛发稀疏不均,严重影响大熊猫的外表美观度。孟菲斯动物园和中方对此十分重视,组织双方专家会商研究,采取多种方案进行治疗,但未获得预期疗效。该疾病治愈难度大,效果有限,是当前圈养大熊猫饲养中的难题。(张佳兴)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)