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)
沈阳:为何说元宇宙装备复杂度比手机高一个量级******
中新网北京12月11日电 几年之内,元宇宙概念已经从一个新兴词汇成了公众耳熟能详的话题,其中蕴含了人类对未来的无限想象。但这样的未来,何时才能成为现实?
清华大学新闻学院教授、元宇宙文化实验室主任沈阳10日在2022人工智能合作与治理国际论坛上阐述了自己的看法。该论坛由清华大学主办,清华大学人工智能国际治理研究院(I-AIIG)承办,中国新闻网作为战略合作伙伴。
清华大学新闻学院教授、元宇宙文化实验室主任沈阳在论坛上作视频发言。“元宇宙本身是对时空、体验、价值的连接,它把真实世界每一个时空的点智能化,我们可以称之为智能时空。”
近年来,随着元宇宙概念的走红,VR、AR、XR等设备快速发展。沈阳直言,其中诸多技术需要应用虹膜识别、体态识别、手势识别、近眼交互、眼球关注点追踪,等等。
“这些技术的混合使用,实际上使得元宇宙装备的复杂度比手机高一个量级。所以我们对于元宇宙设备的发展需要更大耐心。”
在沈阳看来,中国的元宇宙应是无限向实,无尽向虚,虚实相融,虚实共生。
因此,他同时指出,元宇宙治理体系很重要。“我们需要防范元宇宙可能带来的过度沉迷问题,并关注技术方面的突破。”
此外,沈阳认为,未来人类将形成由表及里的,以人为中心的人因工程的智能进化。“到那时,太空中有星链、互联网,天空当中有无人机,地面上有无人驾驶汽车,家里面有人形机器人和元宇宙装备。”
他指出,在这一过程中,元宇宙将从准元宇宙阶段逐步进化为三维化的雏形元宇宙。未来还会经历标准元宇宙、完备元宇宙等阶段。“如果未来能够实现脑机接口,就可达到高超元宇宙阶段;如果能够做到核聚变、AI觉醒、量子计算、长生慢老等,我们就到了极致的元宇宙阶段。而这一切都要依赖算力、算法和算据的发展。”(中新财经)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |