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)
“数”造新动能,数字经济澎湃浙江******
【乌镇实践】
光明日报见习记者 刘习 光明日报记者 王美莹
小桥流水,静谧从容;水墨江南,细腻温柔。在这收获的季节,乌镇和互联网的“约会”也步入第九个年头。八年来,数字经济的引擎动能,深深改变着这个江南小镇,进而影响着整个浙江。
“乌镇之光”超算中心收获了3600多个用户的青睐,承接了多个国家级科研项目。与之对应,集聚103名到访院士、54名进家院士的乌镇院士之家是软实力保障。强大的人才队伍加速推动技术成果从“实验室”向“车间”转化,是技术和生产革新背后的“最强智库”。
上届世界互联网大会与桐乡崇福镇签约的清焓科技,在乌镇院士之家的帮助下成为国内首条具备年产能100万平方米的新型采暖建材示范生产线。公司董事长王昕感慨不已:“院士之家给我提供了一个很好的平台。”
八年来,乌镇的数字经济企业数从最初的12家增至如今超过1000家。2022年上半年,乌镇数字经济核心产业完成投资额15.9亿元,同比增长27.2%,成为经济增长和高质量发展的助推器。
以乌镇为原点,互联网的涟漪不断荡漾开去,深深浸润着浙江大地。
在数字经济与实体经济的深度融合的浪潮中,浙江的企业在不断地变化迭代。地处浙江台州的双环传动新能源汽车零部件工厂,刚刚晋级“未来工厂”。在双环传动车间内,处处可闻机器轰鸣,却鲜见工人。
“未来工厂里,一个大学生带着一群机器人工作。”双环传动项目经理林菊华说。从前,每条生产线需配备12名工人,现在仅需3至5人。同时,借助VR眼镜,可以在双环传动数字驾驶舱“虚拟工厂”看到整条运转产线,管理人员可以实时了解情况,实现远程操控。
从最初的机器换人,到之后的车间智能化改造,再到如今的进阶版未来工厂,数字化加持的制造业在浙江释放出新的生机。日前,浙江全省未来工厂总数升至41家,涵盖信息通信技术、汽车、家居、纺织等行业。
数字化不仅带来生产效率的提升,也渗透到居民生活更多方面,使人们得以共享数字经济发展所带来的红利。在淳安县下姜村,70岁以上老人有105人,其中独居的有15人。国网杭州供电公司用“电力关爱码”为关照独居老人交出了“数智答卷”,应用上自动生成的红、黄、绿三色码可以及时研判并预警突发情况。
“以往我们对独居老人的日常监护,只能一户户敲门,现在‘电力关爱码’接入了‘浙政钉’平台,当出现红、黄码时,异常信息会以钉消息通知到乡镇管理员、村社网格员和电力志愿者,通过定位系统,我们三方工作人员可及时赶到现场处理异常情况。”下姜村网格员姜祖见说。
“全国很多乡村都存在巨大的数字赋能空间。浙江省淳安县下姜村在这方面作出了有益探索,使乡村发生了一系列意义深远的变化。”新时代文化旅游研究院院长吴若山说。
今天,5G已揭开面纱,连同AR、VR等新技术一起嵌入“寻常”的生产生活场景,居民生活,智能汽车、智能计算、智能传感和工业互联网“三智一网”产业蓬勃发展。
世界互联网大会迸发的数字之力从乌镇出发,激活经济社会发展的新动能。借力数字经济,浙江打通了新时代发展的“任督二脉”。九年来,一张张承载着数字经济发展的蓝图覆盖了整个浙江,为推进数字中国建设提供了区域样本。
一个数字文明的智造新时代在浙江悄然开启。在这里,新旧交替;在这里,万象更新!
《光明日报》( 2022年11月08日 10版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)