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)
立春来了春天还会远吗?全国盼春地图看哪里春风将至******
中国天气网讯 今天(2月4日),我国迎来了二十四节气中的第一个节气——立春。立春,春气始而建立也,意味着寒冬已尽、春意萌动。此时,人们对春的盼望也更加强烈了,中国天气网特别推出全国盼春地图,看看常年立春时节春天的脚步到哪儿了。同时,今年的立春有点不寻常,不仅立春连元宵,这个兔年还有两个立春节气,是个双春年,这个立春节气到底有何特别之处呢?
【全国盼春地图】立春不等于入春 春天脚步到哪了?
“东风吹散梅梢雪,一夜挽回天下春。”在诗人笔下,立春便是春天的开始,东风吹落了梅花枝头的雪,一夜之间春天来临,自此,万物复苏,春意盎然。不过,从气象意义上来说,立春并不等于入春。
从中国天气网推出的立春期间全国盼春地图来看,常年进入立春时,我国仅有云南、广东、广西、海南、台湾以及福建部分地区处于气象意义上的春季,真正享受暖意融融的春日。立春节气期间,春天的脚步继续北上,重庆西部、福建中北部以及云南东北等地会都会开启入春进程。而全国其他绝大部分地区,此时仍处在“寒意未退盼春来”的季节中。
【立春气韵】春意萌动 万物复苏
作为二十四节气中的第一个节气,立春意味着新一轮的四时更替正式开启。立春,春气始而建立也。虽然这个时节,天气依然寒冷,但寒冬已尽、春意萌动,大自然生机勃发。
立春时节最显著的特点就是万物开始有复苏的迹象。春风往往被称为东风,它们携带着又暖又湿的空气,从东南沿海地区吹向内陆,轻柔地摇醒了花草,吹绿了山川,也在人们心中播下了盎然的春意。
东风化雨逐西风,大地阳和暖气生。——《立春》·左河水我国幅员辽阔,南北跨度大,各地自然节律不一。立春期间,北方仍是冰天雪地,但南方已经水暖草绿。全国各地的气温开始大幅上升,日照和降雨也增多,万物渐次复苏。
立春后五日,春态纷婀娜。——《立春后五日》·白居易虽然我国绝大多数地区气象意义上的春天还未真正到来,但立春时节万物渐次复苏,春天的脚步已经越来越近了。
冬未放春交割,早有黄蜂紫蝶来。——《腊里立春蜂蝶辈出》·杨万里【立春物候】东风解冻 迎春报春
往往,最先感到春之气息的,是虫鸟与草木。立春第一候,东风送暖,大地开始解冻;第二候,蛰居的虫类慢慢在洞中苏醒;第三候,河里的冰开始融化,鱼儿向水面游动,如同背负着冰浮在水面。立春时节,世间万物,都做好了迎春的准备。
律回岁晚冰霜少,春到人间草木知。——《立春偶成》·张栻古人往往以花为节令信使,立春第一候花信迎春花,就因为它在百花之中开花最早,破冰雪而盛放,及时报告了春的消息。立春之后,万物复苏草木醒,大地的色彩也将斑斓起来。
从此雪消风自软,梅花合让柳条新。——《立春》·王镃【立春风俗】咬春求福 鞭春祈丰
立春是二十四节气之首,是一个轮回的开始,立春更是一个民俗节日,风俗多到难以胜数。为了迎春,我国民间在立春日这一天有“咬春”求福、“鞭春”祈丰以及踏青探春等活动。
吃春饼“咬春”的习俗在北方流传广泛,人们将面烙或蒸制成薄饼,再将豆芽、菠菜、韭黄、粉线等炒成合菜,用饼卷着合菜吃。南方立春吃春卷,春卷馅料十分丰富,有豆沙、花生、白菜肉馅及海鲜等,是用干面皮包上馅料,经煎、炸而成。吃春饼和春卷,都是为了迎接春天的到来。
春日春盘细生菜,忽忆两京梅发时。——《立春》·杜甫“鞭春”即打春牛,立春日将泥塑春牛打碎。人们通过打春牛的习俗提醒大家,春天已到,应该不违农时,及时播种谷物,祈愿一年五谷丰登,国泰民安。
泥牛鞭散六街尘,生菜挑来叶叶春。——《立春》·王镃【立春新知】一年两头春 立春连元宵
由于被安排了一个“闰二月”,农历癸卯兔年共有384天,从2023年1月22日开始,至2024年2月9日结束。农历癸卯兔年天数较多,还使得这个农历年出现了两个立春的历法现象,即“一年两头春”,也称“双春年”。两个立春日分别为正月十四和腊月二十五。
民间有“双春双喜”之说,往往认为“双春年”是吉利的。古人们认为一年内两个立春节气,风调雨顺,预示着丰收的年景。
一年打两春,黄土变成金。——农谚这个兔年不仅是“双春年”,还将在2月4日和2月5日接连迎来立春节气和正月十五元宵节,出现“立春连元宵”的有趣巧合。据了解,“立春连元宵”的情况在21世纪这100年中仅有6次,分别为:2004年、2023年、2042年、2061年、2080年和2099年。
万物之中,希望最美。有种诗意的说法是,立春就是立希望。无论眼下是寒冬还是暖春,此后都充满了希望,春意将逐渐洒满人间,万物更新、春暖花开。这便是立春的意义,也是春天的力量。(策划/张慧 设计/张莉 部分图片来源/视觉中国)(中国天气网)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |