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)
波罗的海国家加大装备采购力度******
据美国“防务新闻”网站报道,近日,立陶宛政府宣布与美国政府敲定一项价值4.95亿美元的协议,采购8套“海马斯”火箭炮系统。无独有偶,爱沙尼亚近期也与美国政府签署一份价值2亿美元的协议,采购6套“海马斯”火箭炮系统。这是爱沙尼亚迄今为止规模最大的武器采购项目。对此,其邻国拉脱维亚表示,该国政府也在寻求高性能火箭炮系统,或将采购不超过10套“海马斯”火箭炮系统。分析人士指出,近期,波罗的海三国纷纷加大装备采购力度,或对地区安全形势造成负面影响。
据悉,“海马斯”火箭炮系统具备火力较强、机动性能较优、装填较迅速等特点。该型火箭炮系统配备6个发射管,既可发射射程70千米的GPS制导火箭弹,也可发射射程超过300千米的“陆军战术导弹”。在满载弹药的情况下,“海马斯”火箭炮系统公路最高时速可达90千米,具备自装填模块化发射能力,独立作战能力较强,可利用公路网,实现随停随打、打完即跑。
今年9月,北约在拉脱维亚举行了“银箭-2022”多国军事演习。演习期间,美军使用C-130运输机将“海马斯”火箭炮系统运抵拉脱维亚里加和利耶帕亚机场。在随后的实弹演习中,参演人员使用该型火箭炮系统发射火箭弹,成功打击波罗的海水域拉脱维亚专属经济区内的预定目标。不久后,波罗的海三国相继表达了购买“海马斯”火箭炮系统的意愿。
俄乌冲突爆发后,波罗的海三国不断增加国防开支,并声称要将国防开支占比提升至国内生产总值的3%。据北约估计,目前,爱沙尼亚、拉脱维亚和立陶宛的防务开支分别占国内生产总值的2.34%、2.10%和2.36%。报道指出,尽管波罗的海三国的目标一致,但三国实现目标的时间表各不相同。爱沙尼亚总理卡娅·卡拉斯表示,爱沙尼亚国防开支占国内生产总值比例将在2024年超过3%。立陶宛预计明年达到这一目标。拉脱维亚暂未透露具体时间。
与此同时,美国也借机加强在波罗的海国家的军事存在。12月16日,爱沙尼亚国防部发表声明称,美军一个步兵连已抵达爱沙尼亚,并计划在爱沙尼亚部署“海马斯”火箭炮系统,以增强北约东部力量。分析人士指出,受俄乌冲突影响,波罗的海三国经济呈现放缓和停滞现象,面临较大不确定性。与此同时,北约近期军事活动持续升级,一方面大幅扩充快速反应部队规模,另一方面频繁进行大规模军事演习。波罗的海三国此时加大装备采购力度,不仅会加重国内财政负担,还可能导致误判,加剧地区安全形势的恶化。(常雨康)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)