请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版
中国木业网 首页 资讯 行业资讯 查看内容

让木材成为高新材料—南大在木材纳米制造技术取得重大进展 ...

2020-7-8 13:29| 发布者: admin| 查看: 735| 评论: 0|来自: 中国木业网

摘要: (中国木业网)最近,南京大学现代工程与应用科学学院祝名伟副教授联合美国马里兰大学胡良兵教授,首次实现了木材表面的微纳结构,展示了其表面纳米图案的制备能力,突破了木材传统的应用领域。该成果以《Precision ...

(中国木业网)近来,北京年夜教当代工程取使用科教教院祝名伟副传授结合好国马里兰年夜教胡良兵传授,初次完成了木料外表的微纳构造,展现了其外表纳米图案的造备才能,打破了木料传统的使用范畴。该功效以《Precision Imprinted Nanostructural Wood》为题揭晓正在质料类出名期刊Advanced Materials。同时,Nature纯志以“别再抉剔木料:它曾经走进下科技”为题,下度评价那一停顿。

提拔自然质料的功用战机能,拓展其当代使用,将对社会的可连续开展起到主要的鞭策感化。木料具有优良的死物降解性,且滥觞丰硕。但是,持久以去,动物做为性命体受限于发展尺微暇、缺点、统筹性命需供等,其机能不克不及满意当代需供,从而使得其使用持久范围于传统的修建、家具等范畴。外表微纳构造是许多光教、光子教等器件的根底,正在木料的外表完成微纳构造的调控,将完成其光教、光子教等质料战器件的使用,开展完整死物降解、可丢弃的情况友爱质料取器件。但是,木料是由纵背布列的细胞组成的多孔构造,微米标准的粗拙外表易以构成纳米构造。别的,木料的次要组成质料自然纤维素出有热塑性。因而,正在木料外表完成精细的微纳构造还是一个应战。


针对上述研讨目的战应战,该团队基于木料及其纤维分级构造特性,经由过程部门来除木量素使微纤丝之间可挪动,得到木料的相似塑性的力教特征,并正在室温、湿润前提下对木料外表停止纳米压印,然后经由过程枯燥从头构成纤维间的氢键,从而将微纳构造完好、准确天复造到木料外表,完成了木料外表构造的尺微暇范畴从纳米到微米年夜跨度的图案的造备取调控。


该团队经由过程利用差别的模板,胜利造备出了标准跨度从约40nm纳米半球到的标准约50微米的压印图案(图2)。从那些图案的下明晰度战保实度能够看出,这类手艺能够下效天得到庞大、多标准的微纳图案。经由过程屡次压印,该团队操纵一维光栅完成了木料外表的两维面阵构造。那意味着经由过程有限的模板范例屡次压印,能够正在木料外表造备庞大的图案战多标准的复开构造。


木料外表的图案能够从纳米到数十微米的宽广范畴。a)巨细为40~ 90 nm的纳米面的外表图案;b)外表曲径1.6μm 微米凸球图案;c)三角形边少50μm的浮雕;d)NJU标记正在木料外表的图案;e) 2维面阵能够用一个光栅模板反复,以差别的角度正在木板上刻印两次得到;f)外表有纳米光栅的微标准半球的多标准复开构造也能够经由过程两重压印去完成。


a)利用MLA的光教成像安装道理图,此中图象结果以“F”字符为目的停止演示。b) 凸木MLA微球曲径≈6.5μm的SEM照片。插图是光集射面图案。它们的周期性布列表白了年夜范畴内乱MLA的周期性。c)木MLA的成像结果,此中明晰的字母“F”边沿明晰可睹。d)比拟之下,正在150°C时PS MLA图象没有明晰。e)凸木MLA也表示出优良的图象结果。

    

该团队借以木料微透镜阵列(MLA)展现其潜伏的光教质料战手艺使用。别离造备了凹面镜战凸面镜木料微透镜阵列,并经由过程光教隐微镜成像,如图3所示,字母“F”的微缩图象获得了明晰的辨认,显现了木料MLA具有优良的成像才能。跟传统造备微透镜阵列的质料PS比拟,木料MLA具有很好的热不变性,


正在150℃的下温下,木料MLA出有任何构造改动仍旧具有成像才能。木料外表微纳构造的得到开拓战拓宽了木料正在新科技使用范畴如死物降解战绿色光教、死物教战电子教等的使用能够性。Nature以“别再抉剔木料:它曾经走进下科技(Don’t knock wood: an ordinary material goes high-tech)”进了“Highlight”(https://www.nature.com/articles/d41586-019-03138-7):“中国北京年夜教的祝名伟、马里兰年夜教的胡良兵及其同事将压印手艺使用于木纤维,所得质料能够做为塑料的丰硕替换品,如印有微不雅图案的木片能够用做微透镜阵列”。论文第一做者为北京年夜教当代工程取使用科教教院陈延峰传授18级专士死黄风雅、硕士吴佳扬,和好国马里兰年夜教专士后陈晨凶;通信做者为北京年夜教祝名伟副传授战好国马里兰年夜教胡良兵传授,该论文同时获得了我院葛海雄传授战袁少胜副传授的鼎力撑持。


路过

雷人

握手

鲜花

鸡蛋

相关阅读

最新评论