科學家創造出防水防火的人造木材

這種合成材料比天然木材製造速度更快

摘自《生物啟發聚合物木材》,作者:Zhi-Long Yu 等人,《科學進展》,第 4 卷,第 8 期;2018 年 8 月 10 日

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一種新型輕質材料,強度與木材相當,但沒有木材常見的易燃和怕水的弱點。

為了製造這種合成木材,科學家們取了一種聚合物樹脂溶液,並加入少量幾丁殼聚糖,這是一種從蝦和蟹殼中提取的糖聚合物。他們將溶液冷凍乾燥,得到一種由幾丁殼聚糖支撐的、充滿微小孔隙和通道的結構。然後他們將樹脂加熱到高達 200 攝氏度的溫度進行固化,形成強大的化學鍵。

該材料在八月份的《科學進展》中進行了描述,其抗壓強度與木材相當,中國科學技術大學(合肥)材料化學家、作者於書宏說。更快的冷凍乾燥可以產生更小的通道和孔隙,從而進一步增強材料的強度,於書宏說。研究小組發現,更高的固化溫度可以增加樹脂內部的結合,並提高材料的強度。在混合物中新增人造或天然纖維也可能有所幫助。


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與天然木材不同,這種新材料不需要數年才能生長。此外,它很容易防水——在水中和強酸浴中浸泡 30 天的樣品幾乎沒有變弱,而類似條件下測試的輕木樣品則損失了三分之二的強度和 40% 的抗壓強度。這種新材料也很難點燃,並且從火焰中移開後就會停止燃燒。

斯德哥爾摩大學的材料科學家倫納特·伯格斯特倫說,這種人造木材可以用來製造防撞包裝,他沒有參與這項工作。他補充說,它的多孔性賦予了空氣捕獲能力,使其適合用作建築物的絕緣材料。聚合物樹脂的環保替代品也可能提高人們對這種材料的興趣。

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