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木材也能变塑料 [复制链接]

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木材也能变塑料?

众所周知,生活中使用的塑料大都是石油化工塑料,它是一种廉价耐用的材料,但是却非常不环保,需要几百年乃至几千年的时间才能自然降解。

如今有一种新型、可回收、可安全降解的“木材变生物塑料”正悄然孕育。

3月25日,“木头大王”胡良兵联合其他教授在NatureSustainability上发布了一篇名为以《坚固、可生物降解和可回收的木质纤维素生物塑料》的论文,向大家展示新的研究成果:用木材生产出环保的生物塑料。

图片来源:NatureSustainability

团队前期设想采用生物质原料制备生物塑料,这样一来可以减少对化石燃料的依赖,更加环保,但制备过程中会遇到很多阻碍。

胡良兵团队及合作人员经过多次试验,最终选择了一种高效的原位木质素再生方法,这种方法可以产生均匀且高粘度的纤维素-木质素浆料,形成高密度结构,从而消除从木材中分离木质素和纤维素的需求。简而言之,就是直接从大量廉价的木粉中合成木质纤维素生物塑料。

图片来源:NatureSustainability

团队所选用的是不起眼的木粉材料,其有着介孔结构和由纤维素、半纤维素、木质素组成的木质纤维素组合物,木质素粘合剂有助于粘附形成木材细胞壁的纤维素纤维。

图片来源:NatureSustainability

为了解构木粉松散的多孔结构,研究团队使用了可生物降解和可回收的深共晶溶剂(DES),DES溶液可以通过破坏纤维素纤维之间的氢键以及降低木质素的溶解能力来有效地解构木材。

图片来源:NatureSustainability

被解构的木材会由固体变成一种具有纳米级且富含氢键的微/纳米纤维素纤维和木质素的混合物。

图上的小瓶中装的就是这种混合物,感觉像是可乐?

图片来源:NatureSustainability

接下来,团队会向该混合物中添加水作为反溶剂,疏水性的木质素与DES分离并迅速再生,以固体形式吸附在微/纳米纤维素表面,用水过滤并洗涤该混合物以除去残留的DES便可获得大量稳定的纤维素-木质素浆料。

图片来源:NatureSustainability

最后运用浇铸工艺,将浆料倒入模具中,即可制造木质纤维素生物塑料薄膜,可降解的生物塑料便诞生了。

图片来源:NatureSustainability

不用担心制作出来的塑料不够结实,所得的木质纤维素生物塑料表现出优异的机械强度和柔韧性,如图所示,把克的砝码放在该生物塑料上,它也不会破裂。

生产的这种塑料可以被制成塑料袋,或是制成包装薄膜。使用后的生物塑料,如果不想丢弃,可以用机械搅拌的方式,将其分解成浆液,进行可循环利用。这种绿色可回收的制造工艺和最终产品展示了一个闭环,为利用丰富的、可再生和可持续的生物质生产稳定、坚固和可生物降解的生物塑料提供了全新机会。

也许以后,我们就可以用到由不起眼的木材废料制成的塑料袋了。

打开天窗有水喝

有的天窗是为了通风换气,而有的天窗则是为了方便喝水。

来自新西兰的设计师HenryGlogau研发制作了一个名为solardesalinationskylight的天窗。

图片来源:网络

Solardesalinationskylight不是一块或者多块平面玻璃镶在屋顶,而像是两个斗笠倒扣合并在一起的的双面陀螺。

图片来源:网络

这个天窗之所以特别,是因为它可以在不用电的情况下把海水变成饮用水。

图片来源:网络

Solardesalinationskylight的工作原理是通过一个吸管将海水存放到内置容器,利用太阳光蒸馏海水,过滤后再回流到下面的饮水装置中,然后就可以接水喝了。

图片来源:网络

同时,蒸馏后残留的盐水会在容纳铜和锌的储存管通过反应产生能源,12个盐电池提供9.53伏特的电压,在夜间为LED灯带供电,并在白天由微型太阳能电池板充电,这样一来,电也有了!

图片来源:网络

一个很实用的天窗,安装起来也非常容易。只需在屋顶开一个大小相等的圆洞,再将天窗上下两部分扣在一起,并把边缘密封起来,最后使用吸管注入海水即可。

虽然这个天窗非常实用,但还是有一点要注意,它只适用于沿海地区的国家和民族。

希望这项重大发明能够在需要的地区适用起来!

花里胡哨的螺丝刀

生活中的维修工具都大同小异,但这个工具很不一样,可以修,也可以玩,它叫LeBitGo。

图片来源:souhu

LeBitGo既可以是使用顺手的万能工具,又能是激发创意的积木,是个“能文能武”的ace。

图片来源:souhu

LeBitGo由盖子、双头、单体三种六边形基础元件组成,原件里含强力磁铁和三角形卡榫,因此可以稳定地连接在一起。

图片来源:souhu

至于怎么拼接零件,全靠自己想象,可以拼一个蓄势待发的骑士。

图片来源:souhu

又或者是其他有意思的造型。

当然,LeBitGo不仅仅是个玩具,它主要是一个实用工具。

图片来源:souhu

它采用的是模块化设计,由头盖、双头螺丝刀、单头螺丝刀这三种基本元件组成。这三个原件基本上可以满足日常的维修工作,但相比一般的螺丝刀,LeBitGo的身段会更优秀,因为它可以来回扭!

图片来源:souhu

灵活的身段解决了普通螺丝刀在狭小空间内难以施展的问题,怎么方便怎么来!

而且LeBitGo所有的螺丝头由坚固的铬钒合金钢和高矽合金钢制成的,非常坚固,妈妈再也不用担心我边修理东西边破坏东西了。

图片来源:souhu

这么看来,其实它就是一个花里胡哨的螺丝刀,而开发团队之所以开发它,其实是因为他们想让这些冰冷的工具走出工具箱,为它们赋予生命。

喷出来的机器人

香港城市大学的研究人员开发了一种新型喷涂涂层,可以让普通物体具备机器人功能。

图片来源:weibo

图片来源:weibo

该团队并不是从一开始建造机器人,而是想开发一种工具,该工具以一种名为M-spray的喷雾形式出现,可以用来从普通物体中建造磁性机器人。

图片来源:weibo

M-spray由聚乙烯醇、谷蛋白和铁颗粒组成,它能够附着在各种材料的光滑和纹理表面。首席研究员沈雅静博士说:“我的想法是通过将磁性外套贴在物体上,他们可以将它们变成一个机器人,控制它的运动。M-spray可以粘在目标物体上,在磁场的驱动下激活物体。”

图片来源:weibo

团队在测试过程中发现了一些有趣的事情,在涂抹涂层时,运动模式并不是一成不变的。通过将凝固的涂层润湿,使其变成类似胶水的材料,就可以根据需求重新规划运动方式。

图片来源:youtube

该团队已经在兔子身上进行活体实验,已测试其药物传输能力,结果显示M-spray涂层微型机器人能准确到达兔子胃部位置,并自行崩解。

M-spray已被证明可以构建不同的毫米级机器人以适应各种环境,还在生物医学领域,具有极大的应用潜力。

总之,这是一支潜力股!

以上资讯信息来源于YOUTUBE,Noveto,phys.org,VAEcn等

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