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)
盘点2023年美国消费电子展四大热点******
新华社美国拉斯维加斯1月8日电 综述:盘点2023年美国消费电子展四大热点
新华社记者谭晶晶 黄恒 兴越
2023年美国拉斯维加斯消费电子展8日落下帷幕。作为全球最大的消费技术产业盛会之一,拉斯维加斯消费电子展被看作国际消费电子领域的“风向标”,各种新科技、新应用为电子消费市场发展指明方向。
此次展会上,汽车科技、数字医疗、人工智能、清洁能源等领域创新技术和产品成为关注热点。
汽车科技打造沉浸式驾车体验
与往年一样,汽车科技是展会当仁不让的主角。据展会主办方美国消费技术协会介绍,今年汽车版块的参展规模为历年最大,拉斯维加斯会展中心西馆聚集了近300家汽车相关行业参展商。
多家企业发布最新款电动车,人工智能、自动驾驶等创新技术的应用进一步提升车内娱乐交互功能,打造沉浸式驾车体验。随着汽车智能化、网联化趋势,科技公司纷纷涉足汽车领域,跨界造车。
美国高通公司推出外观颇具未来感的全新概念车,展现其骁龙数字底盘解决方案如何集成不同公司的技术,提供高度个性化体验,包括沉浸式信息娱乐、辅助驾驶以及更强的安全性。宝马公司推出“数字情感交互概念车”,拥有车外人机情感交互模块,能够识别驾驶者身份、位置等信息,通过语言和表情与人进行交流,打造个性化欢迎场景。
智能化和远程化成数字医疗趋势
受新冠疫情影响,数字医疗是本届展会的一大热点,智能化和远程化成为主要趋势。众多数字健康产品亮相展会:内置心电图仪的手表、能追踪位置和健康数据的智能鞋垫、可实时监测脑血肿的背心、安装在马桶上的尿检设备、治疗打鼾的枕头……
参展企业展示了数字诊疗、心理健康、女性健康、远程医疗等方面的最新进展。今年展会还专门设置数字健康演播室,邀请医疗行业代表、健康领域专家分享最新诊疗技术,聚焦远程诊疗重要性和前景。
行业分析人士表示,各种创新可穿戴设备有助于更准确地对病人进行监测和治疗,并采取相应的风险防范措施,数字医疗前景广阔。
人工智能新应用“遍地开花”
今年展会上,人工智能新应用“遍地开花”,几乎可在各类产品中找到人工智能元素:机器人、可穿戴设备、自动驾驶、虚拟现实和增强现实眼镜、智能厨房……
“以往展会上,虚拟现实和增强现实设备一般是在展商展台的边缘位置,现在逐渐占据最显眼的区域,排队体验的人也越来越多,这体现了人工智能的核心地位和发展趋势。”来自以色列特拉维夫的观展者塔米尔·贝利纳对新华社记者说。
拉斯维加斯消费电子展已成为机器人的最佳秀场,各式各样机器人外型更逼真、功能更细分:儿童博物馆“讲解员”、智能割草“小帮手”、孤独症儿童的“陪伴狗”、可全自主规划路径的“快递员”、餐厅“引领员”……
中国清洁能源解决方案引关注
清洁能源产品和应用也是本届展会的热点之一。中国已成为推动全球清洁能源发展的重要力量,中国企业的创新太阳能发电产品和绿色电源解决方案吸引众多展商和媒体目光。
其中,华宝新能源股份有限公司旗下光充户外电源品牌Jackery电小二展示了最新光充户外电源产品及磁吸可折叠太阳能电池板,在光电转化、安全性能和智能互联等方面取得突破。
正浩创新科技股份有限公司展示了整屋备电解决方案以及户外移动空调、冰箱、自动割草机等太阳能产品。沃太能源携太阳能板、移动储能设备等首次参展,计划进一步拓展海外市场,其储能设备外观小巧,兼具LED照明和无线充电等功能。
来自美国加利福尼亚州的观展者布赖恩·贝克告诉新华社记者,美国西部经常发生山火、地震、泥石流等自然灾害,高效户外电源可帮助很多家庭度过停电危机,对于户外爱好者也是“刚需”,“中国制造的移动充电设备和整屋备电方案性能高、安全性好、性价比高”。