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)
上博东馆打造“开放型博物馆”******
在浦东新区花木社区,上海博物馆东馆正拔地而起。
步入场馆内部,与常见的博物馆不同,这里采用了开放式设计,其中多处设计别有洞天。
据了解,上博东馆预计今年年底开门迎接参观者。
“不像传统博物馆”
上博东馆建筑高度近45米,地上6层包括展示陈列、公众服务、库房及办公用房;地下2层则主要为学术报告厅、影院、活动教室等。
许多人印象中的博物馆,一般都采取了封闭式设计,大量采用人工照明,光线昏暗,而且空调温度偏低。据业内人士透露,其中重要原因是要确保文物安全。一些参观者趣言,“走进博物馆,就像走进尘封的历史”。
但许多经过上博东馆的人,对这一建筑的第一印象是“不像传统博物馆”。据介绍,外立面蜿蜒起伏的曲线,在设计上暗合上海这座城市“海陆交汇”的地理位置,也象征“勇立潮头”的精神。建筑内部设计与功能组织,也一改常见的博物馆封闭式流线设计,与城市空间有了更紧密的联系,力图为市民带来一座“开放型博物馆”。
走进上博东馆一楼连廊区域,顶部是一个174平方米的椭圆形玻璃穹顶,40米挑高的大厅,顶部玻璃穹顶达632平方米,建筑四面都设置了一定高度的玻璃幕墙,还有敞开式空间与外界连通,阳光能从四面八方透进博物馆内。上海博物馆馆长褚晓波表示,“我们在符合文物保护要求的前提下,希望有自然光透进来,这样观众在博物馆里参观会有多样性的感受。”
上博东馆西临杨高南路、北至世纪大道、东面是丁香路,与上海科技馆、东方艺术中心隔街相望。观众在博物馆里,不再仅仅是“进入尘封的历史”,也能从不同角度远眺城市景观、感受城市的脉动,让历史与当代生活交流共鸣。
据悉,由于建造年代等原因,上博人民广场馆没有设计专用通道,文物运输一般在晚上。而上博东馆将设置员工、文物专用通道,与观众通道分开,在不打扰观众参观的情况下大大提高文物运输的安全性。据透露,过去布展时曾发生过的拆门以搬运大体量文物的情形将成为历史。
多处设计“别有洞天”
一些途经上博东馆的市民发现,透过长方形外立面镂空的开放空间,能看到中间环绕而上的坡道。
据了解,这其实是一种传承。1996年开放的上博人民广场馆,建筑造型一大亮点是方形基座上托起圆柱形顶部,取“天圆地方”之意。而东馆的建筑主体呈矩形体块,中间嵌入圆形的旋转坡道,也是方和圆的结合。
东馆中间这一旋转坡道,其实是三楼通向五楼的休闲步道,开放后,这一巨型的旋转坡道很可能会成为上海新晋“网红打卡点”。
在靠近旋转坡道的区域,开放度更高,未来将开设一个针对少年儿童的探索宫。据透露,不同于一般的文物展厅,上博将在探索宫里融入“探索”理念,推出将人文、艺术、文明等内容结合在一起的项目,帮助少年儿童学习知识、拓展眼界、丰富体验,启发他们的探究性思维。
占地数千平方米的五楼露天区域则将复制仿造一组江南园林建筑,也是室内展厅向室外的延伸。观众在四楼展厅参观完江南文化主题展,可以步行至五楼,在园林的亭台楼阁之间眺望周围的城市脉动。上博颇受欢迎的“博物馆奇妙夜”活动,今后也将安排在这里举行。
上海博物馆前任馆长杨志刚曾透露过一段趣事:他在医院看病时,医生看到其病历卡上显示单位是上海博物馆,于是跟他说,“第一次谈朋友的地方就在你们上博。”
这让杨志刚感慨,未来观众除了参观展览,还能在博物馆空间里享受休闲、社交、餐饮等更多体验,“博物馆的功能应该是复合的,这就要求在建筑的布局、空间的营造里把它们充分考虑进去,让观众喜欢来且愿意经常来。”
“发掘呈现上海的文化”
据了解,上博东馆有大小展厅20余个,还设有大量教育体验场地,展示陈列区面积达3.36万平方米,预期每年观众接待量达500万人次。
据褚晓波介绍,上海博物馆以打造“世界顶级的中国古代艺术博物馆”为发展目标,上博东馆的建设也将坚持这一定位。未来将在上博东馆构建起以中国古代文化主题为核心的展陈体系,以常设展为主,为观众呈现海内外体系完整、脉络清晰、史料翔实、叙事生动的中国古代艺术通史陈列,以及海派与江南文化、中外文化交流、互动体验四大系列。其中,青铜馆、书法馆、绘画馆、印章馆是海内外唯一的常设通史陈列场馆。
“上海博物馆虽然是一个面向全球的博物馆,但是它既然扎根本土、位于上海,我们理应发掘呈现上海的文化。”褚晓波表示,未来在上博东馆举办的许多展览并不是按照文物材质来展示,而是按照主题来演绎,常设主题中的展品内容、角度会定期调整。(简工博)