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)
【理响中国】加快建设现代化产业体系具有重要意义******
作者:杜传忠南开大学经济与社会发展研究院教授、博导,产业经济研究所所长
党的二十大报告提出,要建设现代化产业体系。现代化产业体系是现代化经济体系的重要内容。新征程加快建设现代化产业体系,是完整、准确、全面贯彻新发展理念、加快构建新发展格局、实现高质量发展的必然要求,对于全面建设社会主义现代化国家、顺利实现第二个百年奋斗目标具有重要意义。
建设现代化产业体系是建设现代化经济体系的重要内容。只有形成现代化经济体系,我国才能更好地顺应现代化发展潮流和赢得国际竞争主动,也才能为其他领域现代化提供有力支撑。习近平总书记指出:“现代化经济体系,是由社会经济活动各个环节、各个层面、各个领域的相互关系和内在联系构成的一个有机整体。”形成高水平现代化经济体系,要建设创新引领、协同发展的产业体系,实现实体经济、科技创新、现代金融、人力资源协同发展,真正使科技创新在实体经济发展中的贡献份额不断提高,现代金融服务实体经济的能力不断增强,人力资源支撑实体经济发展的作用不断优化。
建设现代化产业体系为构建新发展格局提供有力支撑。从国民经济运行角度说,要构建新发展格局,从根本上说就是要实现经济循环流转和产业关联畅通,这种产业关联畅通既包括区域层面的,也包括产业相互之间的,而区域层面的产业关联畅通有赖于形成科学合理的区域产业体系;产业层面的关联畅通则是要形成以融合、协同为主要特征的现代化产业体系,这个过程也是产业转型升级的过程。通过这一个过程,从根本上提升我国供给体系的效率和竞争力,解决各类“卡脖子”和瓶颈问题,从而实现国民经济的有效畅通和循环。我国只有加快推进产业转型升级,实现技术自立自强,发展更高水平的现代化产业体系,增强产业乃至整个经济的自主性、柔韧性、抗风险性和可持续性,才能更有效地提升外循环发展水平,更好参与国际经济竞争,形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。
现代化产业体系是主动把握新一轮科技革命与产业变革,有效应对新一轮国际产业竞争的战略选择。一方面,以大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术迅速发展和广泛应用为标志的新一轮科技革命正孕育新的重大突破,新一代信息技术与产业发展的各个领域的技术呈现深度融合态势,正在引发现有产业体系的深刻变革,这对我国产业转型升级提供了难得的历史机遇。另一方面,以美国为代表的发达国家大力推进“再工业化”战略,促进“制造业回归”,许多发展中国家也发挥自身优势竞相加快推进本国工业化进程,我国产业发展面临高端回流和中低端分流的“双向挤压”局面。国际产业发展环境和竞争态势,要求我国加快产业转型升级,发展现代化产业体系,塑造产业竞争新优势,提升我国产业国际竞争力。
现代化产业体系是有效应对各种风险、统筹安全与发展的基本支撑。当前,世界百年未有之大变局加速演进,新一轮科技革命和产业变革深入发展,与此同时,逆全球化思潮抬头,单边主义、保护主义明显上升,世界经济复苏乏力,全球性问题加剧,世界进入新的动荡变革期。我国发展进入战略机遇和风险挑战并存、不确定难预料因素增多的时期,各种“黑天鹅”“灰犀牛”事件随时可能发生。统筹安全与发展,有效应对和化解各种风险。
现代化产业体系是实现高质量发展和第二个百年奋斗目标的重大举措。在新发展阶段,我国要素比较优势和资源环境的约束条件等都发生了重大的趋势性变化,传统产业发展动力难以支撑高质量发展,要通过发展现代产业新体系积蓄形成新的产业发展动力和产业竞争优势,实现质量变革、动力变革、效率变革,为经济高质量发展提供坚实的支撑。我国只有建立现代化产业体系,才能加快新旧动力转换,更充分地释放工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展蕴含的能量,为实现第二个百年奋斗目标提供强有力的支撑。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)