物理科技生物学-PHYICA

研究人员使用独特的成分来强化竹子

化学 2023-01-10 22:39:58

不列颠哥伦比亚大学 信用:Pixabay/CC0公共领域 UBC·奥卡纳根的研究人员采用了一种技术——最初是为了保存人类遗骸而设计的——来增强生物复合材料的性能,使其更加坚固

UBCO大学机械工程教授Dr

米拉尼

这些纤维现在用于许多领域,如服装、汽车工业、包装和建筑

他的研究团队现在已经找到了一种方法,不仅可以增强这些纤维,还可以降低它们随时间降解的趋势,使它们更加环保

“竹子的强度几乎和低碳钢一样,但却表现出更大的弹性,”博士说

米兰尼,材料和制造研究所的创始主任

“由于重量轻、成本低且来源丰富,竹子是一种很有前途的材料,但迄今为止仍有一个很大的缺点

" 竹子是世界上收获和使用最多的天然纤维之一,年产量超过3000万公吨

然而,它的天然纤维会吸水,并随着时间的推移由于吸收水分和风化而降解和变弱

研究小组使用一种叫做塑化的方法使竹子脱水,然后用它作为其他纤维和材料的增强材料

然后他们将其固化成一种新的高性能混合生物复合材料

塑化技术最早由冈瑟·冯·哈根斯于1977年发明,现已广泛用于动物、人类和真菌遗骸的长期保存,并已应用于高级材料领域

该报告的合著者、UBC·奥卡纳根大学的应届毕业生达恩维尔·迪尔说,塑化确保了复合材料在短期和长期使用中的耐久性

Dhir说:“塑化竹复合材料与玻璃和聚合物纤维混合,创造了一种比同类复合材料更轻、更耐用的材料。”

“这项工作是独一无二的,因为没有早期研究调查这种塑化天然纤维在合成纤维增强聚合物复合材料中的应用

" Dhir表示,这种经过塑化技术处理的新型耐用混合竹/编织玻璃纤维/聚丙烯复合材料有着光明的前景

由工业合作伙伴NetZero Enterprises Inc .提供支持

研究表明,仅向竹子中添加少量的塑化材料就可以增加复合材料的冲击吸收能力,而不会失去其弹性

这也降低了材料的降解率

由于Dhir说塑化目前很耗时,因此需要对这一过程的优化做更多的工作

但他指出,发现塑化天然纤维的正确成分的好处将导致许多行业中不可降解废物的大量减少,同时降低环境足迹

未来的研究正在进行中,以优化和调查塑化其他天然纤维,如亚麻和大麻的效果

研究人员还建议,材料的生命周期分析应该在不同的应用下进行,并与非塑化样品进行比较

这将为环境足迹和机械耐久性效果之间的相应权衡提供更好的图像

“生物复合材料继续在循环经济范式下找到新的应用,”Dr

烘焙眼影

“用于开发这些复合材料的方法创新将确保未来的收益

" 这项研究发表在《复合结构》杂志上

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