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）
大湾区工程黄茅海跨海通道项目首个主塔封顶******
中新网广州1月9日电 (蔡敏婕 岳路建)广东省交通集团9日发布消息称，备受关注的粤港澳大湾区工程黄茅海跨海通道项目建设迎来新进展。当天，随着最后一节塔柱混凝土浇筑完成，5座主塔中，关键工程高栏港大桥东塔首个主塔封顶。
黄茅海跨海通道是继港珠澳大桥、深中通道之后，粤港澳大湾区又一跨海通道工程。项目路线全长约31公里，海域段长度约15公里，跨海段设置2座主桥。其中高栏港大桥为主跨700米的双塔双索面全漂浮钢箱梁斜拉桥，双塔总高皆为254.7米。
大湾区工程黄茅海跨海通道项目首个主塔封顶 广东省交通集团供图高栏港大桥设计采用混凝土空间曲面圆端形独柱塔，塔柱截面由圆形渐变至圆端形再由圆端形渐变至圆形，最大直径18米，最小直径8.5米，主塔每一节段的空间造型不断变化，导致需求的模板造型均不相同，主塔塑形难度大、施工工艺繁杂。
为了实现主塔截面空间曲面线形变化，黄茅海跨海通道建设者将整座主塔分为43节分别制作外模，每节外模由24片弧形板片组成，弧形板片又由数块数控造型板拼接而成。其中，项目创新采用了基于BIM模型的数控雕刻系统，将事先画好的图形转化成坐标数据，导入到数控机床中，使机床能够自动地以“毫米级”的误差制作出数控造型板，保证主塔每一节段外模的标准线形。目前，项目已累计完成数控造型板制造21600块。
东塔承建方中交路桥建设有限公司黄茅海通道T3标项目经理曾柯林介绍到：“随着主塔爬升截面尺寸变化，项目通过CNC数控雕刻机切割造型木，精准实现24片弧形板片的裁切或补缝，模板爬架平台也随之增加或减少面板，最终实现了海上小蛮腰空间曲面结构主塔一爬到顶的目标，大幅度降低了爬模施工安全风险”。
相较于每一节塔柱的高精度制造，塔身的混凝土外观质量与美感同样重要。由于曲面塔身更易开裂，黄茅海跨海通道项目成立了主塔攻关小组，开发了基于云端的大体积主动温控系统，使得主塔混凝土浇筑及养护过程中内外温差减小，同时对浇筑后的混凝土采用自动养生喷淋系统与防风帆布覆盖养护措施。
黄茅海跨海通道管理中心工程部经理沈大为表示：“在浇筑混凝土时，加入抗裂纤维、抗裂剂等多种新型抗裂材料，配合养护措施使用，取得了良好的抗裂效果和养护效果，多种举措并行也实现了每节主塔的高品质建造。”
目前，黄茅海跨海通道建设顺利，关键控制性工程黄茅海大桥与高栏港大桥的其余4个塔柱施工全部过200米，预计今年上半年实现全部封顶。项目预计2024年建成通车，建成后，将与港珠澳大桥、深中通道、南沙大桥、虎门大桥，共同组成粤港澳大湾区跨海跨江通道群，助力粤港澳大湾区早日形成世界级交通枢纽。(完)
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