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【行業資訊】納米“黑科技”--納米纖維素
來源: 時間: 2020-05-07 瀏覽: 79283

據悉,國內研制出天然納米纖維素高性能結構材料,該新型天然納米纖維仿生結構材料,集成了輕質高強韌、高尺寸穩定性、抗熱震、抗沖擊、高損傷容限等優異性能。其密度僅為鋼的六分之一,而比強度、比韌性均超過傳統合金材料、陶瓷和工程塑料。研究表明,其優越特性主要是來自材料微米級層狀結構和納米三維網絡結構設計,這種新型天然納米纖維素高性能結構材料有望替代現有的工程塑料,具有廣泛的應用前景。

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圖1 納米纖維素

納米纖維是指直徑為納米尺度而長度較大的具有一定長徑比的線狀材料。另外,將納米顆粒填充到普通纖維中對其進行改性的纖維也稱為納米纖維。目前納米纖維可簡單分為三類,纖維素納米晶、纖維素納米纖維或微晶纖維素、細菌納米纖維素等。目前由于納米纖維素來源廣、可降解、無污染等優點,已引起很多研究者的關注。

在防彈設備方面,韓國某公司利用碳納米管分散技術研制出了一種碳納米管纖維素,這種材料的強度超越鋼材,且擁有布料的柔軟,未來將在軍用防彈設備廣泛應用。

在彈性材料方面,有科學家采用浸涂法,通過納米纖維素與石墨烯的協同作用,制造出超雙親聚氨酯海綿。這種海綿能夠在短時間內迅速吸附水和油,為制備具有特殊浸潤性能的多孔彈性材料和復合材料提供了參考,有望在智能高分子復合材料領域獲得應用。

在醫療領域,由于納米纖維素良好的生物適應性,在諸如傷口抗菌敷料、人工移植物等方面有良好的表現。研究者已根據納米纖維素水凝膠的特性,制成了可用于移植的人造耳朵。這種人造耳朵可為先天性耳廓畸形兒童重建耳廓,使畸形耳朵得以補救,而且不會影響聽力。

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圖2 移植人造耳朵

在造紙方面,西班牙科研專家使用木質纖維素進行相關實驗表明,紙張在加入納米纖維素之后,經過七次回收之后依然可以書寫,對比之下,普通的回收紙張經過三次回收后就不適合進行書寫。這就意味著納米纖維生產技術對傳統紙張回收技術的改進能減少能源消耗,不僅對產品質量有所提升,更利于資源重復利用。

在儲能領域,研究人員通過納米纖維素本身具有良好的柔韌性和機械性能,制備了便于離子和電子傳輸的多孔結構。該多孔結構通過凝膠化與無機納米子、金屬離子及其氧化物、碳材料、導電高分子等光電材料復合可形成具有導電和儲能效應的多功能復合材料。

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圖3 在儲能領域的應用

納米纖維素取之于自然,是一種環保、綠色且極其豐富的可再生資源,將納米技術應用到纖維素中,為科技領域在新材料的制備方面打開了一扇新的大門。在未來,相信通過科學家的繼續研究,納米纖維在為我們生活帶來新的發展的同時發揮其有更重要的功效。

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中國復合材料學會將于2020年11月5日-7日舉辦第八屆國際復合材料科技峰會暨第四屆國際復合材料產業創新成果技術展覽會。會議旨在立足復合材料產業發展新態勢,加快復合材料產業變革進程、加強科技創新、深化交流合作;緊扣復合材料行業發展新動向,倡導基礎理論前瞻性與應用研究實用緊密結合,引導復合材料相關技術的加速突破;貫徹落實復合材料發展新理念,促進復合材料“產政學研用”進一步融合,提升復合材料行業的國際競爭力。

目前,分會場征集論文簡報工作已開啟,目前峰會設置四個分會場:1.復合材料理論及應用;2.復合材料工藝及技術;3.復合材料測試及評價; 4.復合材料處理及再生。歡迎復材相關的廣大科技工作者投稿及咨詢,投稿至郵箱isct@csfcm.org.cn。

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峰會聯系人:張力心

聯系電話:010-82026470

聯系郵箱:zhanglixin@csfcm.org

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