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)
上海政协委员热议“元宇宙” 冀促长三角协作******
中新社上海1月11日电 (范宇斌)“上海应更注重市内各区之间和与长三角重点省市之间的协同合作,通过强化合规监管有力引导市场主体有序竞逐‘元宇宙’新赛道,真正达到强化实体经济韧性的目标。”上海市政协委员、中国国民党革命委员会上海市委员会秘书长翟骏11日接受中新社记者采访时说。
正在此间举行的2023年上海市两会上,“元宇宙”成为热词。《上海市培育“元宇宙”新赛道行动方案(2022-2025年)》于2022年7月发布,为上海抢先布局“元宇宙”新赛道指明了方向。
针对上海实际,翟骏指出,上海应注重区域分工,立足各区禀赋优势,确定差异化主攻方向,加快塑造“元宇宙”产业生态核心竞争力。
例如,闵行可推动“元宇宙+数字电竞”创新应用;浦东可实现“元宇宙+智能制造”示范应用;长宁可构建“元宇宙+智慧生活+数字服务”试点应用;青浦可建设“元宇宙+虚拟会展+数字贸易”试点应用……
“在抢先布局‘元宇宙’新赛道过程中,上海与长三角重点省市协同合作方式有待进一步明晰。”翟骏说,长三角近沪城市都希望上海发挥龙头作用,带动本地相关产业嵌入长三角“元宇宙”大产业版图。
“要推进开放合作,谋划上海与长三角省市产业协作网络。”翟骏建议,上海可与长三角重点省市之间建立政府和企业层面的常态化沟通机制;加快搭建合作平台,推动长三角重点省市间企业资源与创新资源合理有序流动配置,强化城市间的协同合作;强化政策协同,放大长三角一体化政策红利。
“要警惕‘元宇宙’概念过分炒作、无序炒作,导致部分企业‘脱实向虚’。”翟骏指出,当下政策导向应立足于鼓励企业开展“元宇宙”产业相关的核心技术研发攻关与应用场景方案搭建,从而达到“以虚促实”的目的。“需要警惕的是,部分企业可能将自身包装成‘元宇宙’概念企业,通过生产粗制滥造产品和‘伪元宇宙’服务来赚取‘快钱’或者骗取政府短期扶持政策等。”
2023年上海市两会期间,中国国民党革命委员会上海市委员会提交了题为《筑牢“元宇宙”发展的“规则底座”》的大会书面发言,认为“元宇宙”作为数字经济最新场景,是全球产业调整的新机遇,要在识变中应变,解决“元宇宙”发展中的关键问题。
如何构建“元宇宙”的底层秩序?该份建言的执笔人、上海市政协委员、上海交通大学凯原法学院教授程金华表示,“元宇宙”产业发展要尊重市场和技术规律,法律介入需宽严适度;“元宇宙”市场流通要抓住发展重点和堵点,法律保障需审时度势;“元宇宙”权益保护要兼顾市场发展与安全,法律救济需多元平衡。
“‘元宇宙’不只是一个技术问题,它涉及到人类生活生存的心理范式转变,甚至关系到人类未来的命运。”上海市政协委员、民进会员、上海市水务局科技发展处一级调研员崔海灵说,要用好技术,以虚促实,同时要注重从哲学、伦理学、心理学、脑科学、社会学、法学等领域协同推进。
崔海灵建议,高校与“元宇宙”技术头部企业可以协同组建联合实验室,开展跨学科研究,围绕人机交互新技术、数字资产监管、数字空间风险及外溢治理等进行先导性研究,为未来有关法律法规和标准制定提供依据。
上海市政协委员、商汤科技董事长兼CEO徐立表示,“作为一种新兴业态,‘元宇宙’有望成为下一代生产力工具,赋能千行百业。在发展过程中,首先要凝聚认知共识,在相关技术和应用尚未成熟的情况下,竞逐‘元宇宙’新赛道可以边发展边规范,先行先试,不断探索规范技术边界。”
(文图:赵筱尘 巫邓炎)