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)
斯潘达勒姆空军基地——北约空中警戒前哨******
自乌克兰紧张局势加剧,美国便向靠近俄罗斯的区域部署先进战斗机和武装直升机。美F-35战斗机在俄乌冲突爆发后不久,就抵达位于德国西南部莱茵河流域附近的斯潘达勒姆空军基地。美国驻欧洲空军声称,这是为加强北约集体防御的谨慎措施。
作为美空军的重要海外军事基地,斯潘达勒姆空军基地坐落在埃菲尔山区之中,紧邻比利时与卢森堡。该基地拥有超过3000米的主跑道和2400米的辅助跑道,长期驻扎有5000名美国现役军人和7000名服务保障人员。
回望历史,二战结束后,美英法三国根据《波茨坦公告》的条款占领德国西部。北约成立后,为应对冷战紧张局势,美国希望将其驻扎在西德的战斗机部队向莱茵河以西移动。经协商,法国最终同意在莱茵兰-普法尔茨占领区内建立空军基地。1951年,斯潘达勒姆空军基地开始建造,该基地被称为二战以来德国土地上最坚固的基地之一。
该基地建成至今,驻扎过多支美空军部队。1953年,该基地正式启用,成为美驻欧空军第10战术侦察联队的司令部。第10战术侦察联队在斯潘达勒姆空军基地驻扎期间,先后更换多款战机以应对来自苏联的压力。此外,美国空军多支部队轮番调至该基地,部队搬迁调整频率极高。
本世纪以来,因斯潘达勒姆空军基地配套设施完善,美军战斗机参加欧洲联合军事演习期间多在此停留并接受补给保障。随着北约行动的推进,该基地战略作用日益明显。2015年,美军第354战斗机中队从戴维斯-蒙森空军基地部署到斯潘达勒姆空军基地,以支持大西洋决心行动。俄乌冲突的爆发,更加凸显了斯潘达勒姆空军基地的重要战略地位,由该基地实施的空中警戒行动不断增多。
可以预见,未来斯潘达勒姆空军基地的作战力量还会增加。这也再次表明,执迷于霸权主义的美国“干涉成瘾”,是世界和平的最大破坏者。(■茅蔚业 周嘉政)