作者:唐凤 来源:中国科学报 发布时间:2018/3/11 8:31:32
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华中科大等
研发可用于传感器的木炭海绵

 

本报讯(记者唐凤)轻木软硬适中,可制作模型飞机和全尺寸的风力涡轮机叶片等。近日,华中科技大学研究团队与美国马里兰大学合作者通过将其自然结构与化学和物理性能相结合,将轻木转化为一种能够承受反复压缩和其他极端机械条件的“木炭海绵”,为轻木的应用开辟了新领域。相关成果日前发表于《化学》。

研究人员通过使用常见的化学物质破坏坚硬的半纤维素和木质素纤维,获得了可弯曲的海绵结构,并维持了轻木的正常细胞壁结构,然后将其加热到1000℃,从而把有机物质变成碳。

研究人员指出,普通碳化木材,仅经历了加热步骤而不经过任何化学改性,非常脆弱,适当的外力就能将其粉碎,而木炭海绵在变形前经受了高达1万次的连续“锤炼”,其性能十分优良。

实验结果表明,坚硬且不可压缩的轻木可经过化学处理和碳化过程,产生具有机械压缩性、抗疲劳性,电响应灵敏度超过大多数可压缩碳质材料的木炭海绵。由于这种海绵完全由天然木材制成,采用的是简单且成本低廉的方法,因此具有可再生性和可持续性。

在对海绵进行进一步的机械和电气测试后,研究人员将其用于手指应变传感器原型中。这种材料也可以用于水净化装置、能量储存和通话技术。

《中国科学报》 (2018-03-11 第3版 综合)
 
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