צוות מפתחת משפחה של ביו-מלאכותיות ביער מלאכותי שרפים מסורתיים

משחקי חברה למבוגרים (יולי 2019).

Anonim

הטבע סיפק את ההשראה לתכנון ויצור של חומרים הנדסיים ביו-מיטביים בעלי ביצועים גבוהים. עץ, אשר שימש במשך אלפי שנים, זכה לתשומת לב רבה עקב צפיפות נמוכה חוזק גבוה. מבנה תא אנאיזוטרופי ייחודי מעניק עץ עם ביצועים מכניים יוצאי דופן. בעשורים האחרונים, חוקרים פיתחו חומרים מונוליטיים עם מבנים תאיים איזוטרופיים מנסים לחקות עץ. עם זאת, אלה מלאכותיים כמו חומרים דמויי עץ סובלים תכונות מכני משביע רצון. זה עדיין אתגר משמעותי לפברק מלאכותי עץ כמו חומרים עם משקל קל תכונות חוזק גבוה של עץ אמיתי.

לאחרונה, צוות מחקר בראשות פרופ 'YU Shuhong מאוניברסיטת המדע והטכנולוגיה של סין (USTC) הוכיחו אסטרטגיה חדשה עבור ייצור בקנה מידה גדול של משפחה של היער פולימריות bioinspired עם חומרים מטריקס פוליפנול דומים, עץ דמוי עץ microstructures, המיוצר באמצעות תהליך של הרכבה עצמית thermocuring שרפים מסורתיים (שרף פנולית שרף מלמין). עבודה זו דווחה על התקדמות המדע במאמר שכותרתו "Bioinspired פולימרים יער" ב -10 באוגוסט.

שרפים thermoset נוזלי היו קפואים unidirectionally להכין "גוף ירוק" עם המבנה הסלולרי, ואחריו thermocuring שלאחר מכן. עץ מלאכותי וכתוצאה מכך דומה הדומה עץ טבעי במבנים הסלולר mesoscale, ומציג controlability גבוהה בגודל הנקבוביות עובי הקיר. ניצול מן הפתרון מימית מתחיל, זה גם מייצג גישה ירוקה להכנת יערות מלאכותיים רב תכליתיים על ידי compositing ננו שונים כגון nanofibers תאית תחמוצת גרפן.

ביער פולימריים מרוכבים המניפסט קל משקל תכונות חוזק גבוה, עם חוזק מכני דומה לזה של עץ טבעי. בניגוד עץ טבעי, עץ מלאכותי תערוכות עמידות בפני קורוזיה טובה יותר מים וחומצה ללא ירידה בתכונות מכניות, כמו גם בידוד תרמי טוב יותר מעכב אש. היער הפולימרי המלאכותי אפילו בולט מחומרים הנדסיים אחרים, כגון חומרים קרמיים סלולאריים ואורוגלים במונחים של חוזק מסוים ומאפיינים בידוד תרמי. כסוג של חומר הנדסי biomimetic, זו משפחה חדשה של bioinspired היער הפולימרי יכול להחליף עץ טבעי לשימוש בסביבות קשות.

אסטרטגיה חדשה זו מספקת אמצעי חדש ורב עוצמה כדי לפברק ולהנדס מגוון רחב של ביצועים גבוהים הנדסה ביומטית חומרים מרוכבים עם multifunctionality רצוי ויתרונות על פני עמיתים מסורתיים. סביר להניח שיהיו להם יישומים רחבים בתחומים טכניים רבים.

menu
menu