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)
四川眉山发现成都平原迄今最早旧石器时代遗址******
中新网成都1月10日电 (记者 岳依桐)10日,“遂宁市桃花河遗址暨四川旧石器时代考古成果专家研讨会”10日在四川射洪举行。会上透露,眉山新发现一处成都平原迄今最早的旧石器时代遗址——坛罐山遗址。根据光释光测年,初步推测该遗址最早遗存年代距今不低于20万年,填补了成都平原旧石器时代的考古空白。
据介绍,坛罐山遗址位于眉山市东坡区多悦镇滴水村与太和镇马堰村交界处,地处成都平原南部、岷江支流东醴泉河右岸的低缓垅岗上。2019年12月,为配合当地基本建设,四川省文物考古研究院联合眉山市文物保护研究所、眉山市东坡区文化遗产保护中心等单位在坛罐山开展考古调查工作,调查发现一件打制石核及其他文化遗存,在此后的考古发掘中,共出土石制品518件,清理坑、沟等遗迹现象10余处。
经专家确认,该遗址出土石制品大多以砾石为原料,岩性以石英砂岩为主。石制品类型包括石核、石片、断块/断片/碎屑、工具、备料。工具类型除石锤和石砧外,还有砍砸器、刮削器、凹缺刮器、锯齿刃器、重型刮削器、手镐等,另外还有使用过的砾石以及石片。工具多以砾石或断块为毛坯,采用锤击法加工,多见单边、单向修理,整体上属于中国南方砾石石器工业的范畴。
考古发掘现场。 四川省文物考古研究供图专家认为,坛罐山遗址是一处典型的中国南方砾石工业类型遗址,出土石制品与简阳龙垭遗址、资阳鲤鱼桥遗址、重庆铜梁遗址等在石器组合、剥片技术等方面大体相似,石料、石器类型和技术上也较为一致,均属于典型中国南方砾石工业传统。坛罐山遗址也是一处古人类多次光顾、短期活动的原地埋藏遗址,它的发现与发掘,将逐渐揭开成都平原古人类与旧石器时代考古文化的面纱。
中国旧石器考古专业委员会主任高星表示,坛罐山遗址进一步为四川盆地的旧石器时代考古工作提供线索、导向和思路。通过对坛罐山遗址的发掘、梳理、认知,考古工作者已在成都平原新发现了140余处旧石器时代遗址,其中已开展考古发掘的遗址近10处,为下一步构建成都平原乃至四川盆地旧石器年代框架、完善工业体系奠定了坚实的基础。(完)
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