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          浙江农林大学一项研究让木材仿生防水吸收辐射身价倍增

          发布时间▓█▄■:2019-01-04 阅读数:1160

          木材是建筑、装修和家居常用的材料,如何让木材具有耐水防腐蚀▄■▓、趋磁吸收辐射等更优异的性能,从而满足人们对住房更高的要求?

          在浙江省自然科学基金的资助下,浙江农林大学副研究员孙庆丰承担的自然科学基金重点项目“木材趋磁性的仿生形成机制研究▄▓”不久前通过了结题验收,并且该研究成果已经吸引了省内外一些企业合作开发系列新型木材产品,即将推向市场。

          近日▓█,记者走访了浙江农林大学,据孙庆丰介绍,莲叶为何能够滴水不染?候鸟为何能够“千里迁徙█■▄”?海龟为何能够“万里洄游”?那是因为自然界的生物体经过数十亿年的物竞天择███、优胜劣汰,其结构与功能已趋至完美,实现了宏观性能和微观结构的有机统一。从大自然给予的启发▓▓,向自然界学习,模仿自然界生物体功能中的某一方面,构筑相似甚至超越自然生物体功能的新型仿生材料,研究和构筑高性能的仿生智能材料是人类发展进程中的一个永恒课题▄■▄。

          当今社会大厦林立,汽车川流如梭,电线电缆纵横交错,空间中的钢筋混凝土或铁金属材料和器具会将地球磁力变弱或屏蔽■■■,易引起生物体各种生物机能的紊乱或使生物体出现异常行为。木材对于人体不足的磁气具有自然补充的机能,可以促进自律神经活动,适宜的磁气对减少高血压▄■▄■、风湿症、肾病等多种疾病的发生有重要影响。因此,木结构住宅和室内木材设置较多的微环境空间有利于人居健康 ▓▄▓▄。

          如何提高木材的综合利用率,改善木材的原有性能,扩大其应用范围等方面的研究越来越受到重视。随着纳米科学与技术在各个领域取得令人瞩目的成绩▄▓,将木材科学与纳米科学与技术相交叉融合▓█▄■,以制备高附加值多功能型无机纳米木材复合新型材料,是木材科学领域日益受到重视的高新技术之一。将无机纳米材料的优点与木材进行有机结合,改善和提高木材原有性能并赋予其新的特殊性能▄■▓,使制备的材料同时具有木材特性和纳米材料特性的双重功能,将是解决当前木材短缺的重要方法之一。

          孙庆丰认为,木材表面无机纳米修饰具有特殊意义▄▓,一方面它可有效地改善和提高材料和产品的性能(防腐、阻燃、尺寸稳定、耐磨▓█、装饰性能),确保产品使用的可靠性和安全性,延长使用寿命█■▄,节约资源和能源,减少环境污染;另一方面还可赋予木材特殊的物理和化学性能(趋磁性、疏水███、抗菌、自清洁、自降解有机物等特性)▓▓,从而制备新型高附加值的功能性木材,以开阔其使用领域,拓展其应用范围。

          孙庆丰和他的研究团队受候鸟“千里迁徙▄■▄”和海龟“万里洄游”特征功能的启发,通过在木材表面仿生合成磁性纳米材料,从而赋予木材趋磁性功能■■■,使木材具有了微波吸收和电磁屏蔽功能。研究采用了水热晶化法、溶胶-凝胶法、仿生矿化法等在木材表面原位仿生生长了γ-Fe2O3▄■▄■、CoFe2O4MnFe2O4NiFe2O4 等磁性纳米材料,制备了磁性相变储能木材▓▄▓▄,构建了木材/磁性纳米界面,研究了木材/磁性纳米材料异质界面结合方式和形成机理,阐明了木材趋磁性的仿生形成机制。同时▄▓,采用软印刷技术在木材表面仿生芋头叶的自然遗态结构构筑了趋磁性超疏水木材▓█▄■。该研究已发表 SCI 论文 10 篇,其中 TOP 期刊论文 5 篇,中文核心论文 2 篇,会议论文 1 篇▄■▓;申请发明专利 2 项,其中 1 项已授权;出版专著 1 部;获省部级奖项 1项▄▓,市厅级奖项 1 项;获十三五重点研发任务 1 项;培养研究生 1名。在项目执行期间▓█,孙庆丰获批2017年度教育部青年长江学者,浙江省“万人计划”青年拔尖人才、浙江省“钱江学者█■▄”特聘教授、省高等学校中青年学科带头人及浙江农林大学首批青年英才杰出青年等。

                          

                                                                            记者 金乐平 通讯员 周丽敏 张慧玲

           

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