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)
传统文化需要符合时代潮流的创新表达******
“天妤”,一个沉睡千年的飞天少女,被神秘空间元境唤醒后,回想起千年前之事。当年,洞窟受损,壁画脱落。如今,苏醒过来的她,决定来到人间收集碎片,复原壁画,重佑人间……“天妤”不是玄幻小说中的人物,而是一个虚拟数字人。过去一年,“天妤”以收集壁画碎片为线索,将中国传统文化元素进行数字化演绎,持续向世界讲述中国传统文化的故事,在海内外收获了大量拥趸。(见1月4日《光明日报》)
所谓数字人,是指通过计算机图形渲染、动作捕捉、深度学习、语音合成等技术打造的虚拟或仿真人物。从初代平面二次元形象,到以虚拟主播为代表的数字人2.0时代,数字人不断更新迭代。2022年,数字人大量涌现,除了“天妤”,还有中国文物交流中心的“文夭夭”、新华网的“筱竹”、浙江卫视的“谷小雨”、敦煌研究院的“伽瑶”、国家博物馆的“艾雯雯”、中华书局的“苏东坡数字人”等,他们或化身为文博场所的导游,或成为文化短剧的主角,或担任对外传播的文化大使,以又潮又酷的方式讲述着中国传统文化。
文化是一个民族最深沉的血脉基因和历史智慧。传承弘扬传统文化,是提高国家文化软实力、塑造民众文化自信的重要环节。在迅猛发展的数字化时代,传承弘扬传统文化要尽力避免陷入“注意力危机”,要打好“注意力争夺战”,把传统文化中的精髓提炼出来,再以受众喜闻乐见的方式把它推广出去、传承下去。
如今,科技赋能于人们工作、学习、生活等方方面面,与现代社会深度融合,它也完全可以成为推动传统文化传承与创新的一种力量,使传统文化“活”过来、“动”起来,走进越来越多人的烟火生活。
用数字人传播传统文化,更贴近年轻人的诉求与审美。年轻人是国家未来的接班人和建设者,也应该成为传统文化的学习者、践行者、传承者,年轻人与传统文化可以也应该“破圈”相拥。数字人既有好看的“皮囊”,又有丰满的“灵魂”,对年轻人的吸引力和影响力不可小觑。据报道,受“天妤”影响,很多青少年给自己化起了“国风妆”,甚至引发海外美妆达人竞相模仿。
2021年10月,由北京理工大学等科研院所共同发起的“虚拟数字人”项目——“数字梅兰芳”亮相,其通过高逼真度实时数字人技术,复原了京剧大师梅兰芳先生的形态、声音及面部表情,以另一种形式传承京剧文化。彼时,“梅兰芳孪生数字人”现身梅兰芳大剧院,与台下观众互动:“距离我上一次登台已经过去了60多年,没想到我们又重逢了,要感谢科技的进步,期待我们今后的见面会有更多的形式。”“数字梅兰芳”吸引年轻人与京剧国粹亲密接触,让人们看到了传统戏曲振兴的更多希望。
近年来,随着文化自信理念深入人心,“国潮”“国风”正在变成年轻人的时尚和情怀。在这个大背景下,传统文化故事符合现代审美的新讲法、年轻化讲法应该更多。传统文化多一些生动鲜活,传承和表达多一些创造性,我们的传统文化自然会星河长明,璀璨夺目。
何勇海