发现植物酸使碳纤维不易燃烧

未知 2020-06-25 12:19
发现植物酸使碳纤维不易燃烧 


报道,碳纤维复合材料可能很轻、很结实,但让它们的抗燃性一直是个难题。不过现在,韩国科学家发现,一种植物衍生的物质既能让它们不燃烧,又能让它们更容易回收。 过去,为了使碳纤维复合材料具有抗燃性,人们将卤素添加到碳纤维复合材料中。但是,由于在焚烧材料进行回收时,会产生有毒物质,因此最终在全世界范围内禁止使用。焚烧过程中,复合材料中的环氧树脂被烧掉,只留下碳纤维的碎片。
 
 
 
在Yong-Chae Jung博士的带领下,韩国科学技术研究院(KIST)的研究人员最近尝试用单宁酸来代替卤素。单宁酸是一种丰富的天然多酚,由植物产生。当添加到环氧树脂中时,该酸改善了该树脂与碳纤维的粘合能力。但更重要的是,当单宁酸暴露在火焰中时就会炭化--这就在碳纤维表面形成了一个炭化层,从而使火焰中的氧气无法进入材料中。因此,这种复合材料既坚硬又耐燃。
 
 
 
此外,只要将材料放在处于超临界流体状态的水中,就能彻底回收利用--这意味着液体的温度和压力被保持在特定的临界水平之上。复合材料在浸泡后“数十分钟 ”内就会溶解,使99%以上的纤维和树脂都能得到回收。
 
更重要的是,回收的树脂可以用来生产碳量子点,目前碳量子点被利用在LED和有机太阳能电池等物品中。
 
“我们创造了一种应用范围扩大的复合材料,与传统的碳纤维增强塑料相比,在阻燃性、机械刚性和可回收性方面都有显著的改善。”Yong-Chae Jung博士说。“这些改进的性状意义重大,因为它们决定了所述复合材料的应用范围。”
 
有关该研究的论文近日发表在《Composites Part B: Engineering》杂志上。

据外媒报道,在不远的将来,我们可能会看到默认吸收体液的伤口敷料,同时也会按需释放药物。同样的材料未来或能让机器人通过“出汗来冷却自己”。这种物质被描述为一种人造皮肤,由荷兰埃因霍芬理工大学刘丹青(音译)副教授领导的团队开发。它的形式是由液晶聚合物制成的薄薄的柔性薄片,其中插入了一系列微米大小的孔隙。像海绵一样,它可以通过毛细管作用,从这些孔隙中吸收液体。
 
 
 
一旦受到无害的低能量无线电信号的影响,皮肤内的液晶分子就会扭转,使自己与无线电波的传播方向一致。这样,它们就会有效地将材料拧出,使吸收的液体从毛孔中渗出。信号越强,被拧出的液体量越大。不过,一旦信号停止,皮肤就会回到其吸收模式。
 
 
 
即将进行的测试将涉及用抗生素、润滑剂和酒精等液体加载材料。融合该技术的伤口敷料可能会在2025年完成。此外,还计划制造一种通过皮肤出汗来保持凉爽的机器人原型,尽管它可能需要更长的时间来开发。
 
在下面的视频中,可以看到皮肤的黄色涂层对无线电信号作出反应,向烧杯中的水释放无色液体。在释放液体时,化学反应会使水变成红色。
 
最近,科学家在《物质》杂志上发表了一篇关于该研究的论文。

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