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)
哪些人容易发生“沉默性缺氧”?听听医生怎么说******
一些新冠病毒感染患者特别是老年患者有不同程度的缺氧,很多人在家里配备了制氧机等吸氧装置。患者如何科学进行吸氧治疗?哪些人容易发生“沉默性缺氧”?什么情况下患者要到医院就诊?记者采访了相关专家,一起了解一下。
中南大学湘雅三医院急诊科主任医师孙传政说,一般情况下,患者如果缺氧,常会出现气促、呼吸困难、胸闷等症状,但也有部分患者即使血氧含量下降明显,却没有胸闷、呼吸困难等表现,这就是“沉默性缺氧”,这种情况容易被忽视。需要注意的是,老年患者容易出现“沉默性缺氧”。
“不是所有新冠病毒感染者都需要吸氧,只有重症患者才需要进行吸氧辅助治疗,血氧饱和度在95%以上的患者不需要吸氧。”中南大学湘雅三医院呼吸与危重症医学科主任孟婕说,沉默性缺氧多发生在高龄老年人和有基础疾病的老年患者中。一旦患者缺氧,需立即监测血氧饱和度情况,并立即停止活动。患有心血管疾病、免疫缺陷的患者,可以备一个指氧仪,了解身体状况。
很多人在家里配备了吸氧装置,如便携式氧气瓶、氧疗机、制氧机等。孟婕说,很多老年患者缺氧程度不重,血氧饱和度在90%-94%的患者可以在医生指导下进行居家氧疗。需要注意的是,老年人吸氧并不是越多越好,长期、过度吸氧也可能导致氧中毒,造成机体细胞和器官损伤,因此患者进行家庭氧疗,要在医生指导下进行,不可盲目过量吸氧,避免身体出现不良反应。
孟婕提醒,目前新冠病毒感染患者要根据病情的严重程度选择不同的氧疗方式。氧疗方式主要包括双通道鼻导管吸氧、面罩吸氧、高流量吸氧、无创呼吸机和有创呼吸机治疗。家庭制氧机的流量较小,患者在家庭吸氧不能缓解缺氧状态的情况下,需要到医院进行评估,接受专业治疗。
患者如何缓解轻微呼吸困难呢?“可以采取俯卧位通气,增加前胸部的血流量和背部的通气量,改善气体交换,提高血氧饱和度,缓解呼吸困难。”湘雅三医院呼吸治疗师龙检说,俯卧位通气适用于大多数的新冠病毒感染患者,要求患者处于清醒状态且意识清楚,能够自主翻身。(记者帅才)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)