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)
【乌镇声音】周鸿祎:没有攻不破的系统,未来要做到安全先行******
近日,2022年世界互联网大会乌镇峰会在浙江乌镇举行。峰会期间,360集团创始人周鸿祎接受记者采访时表示,随着数字化发展,未来基本上所有问题都是基于数字化发展,软件里漏洞不能全部消除,必然导致“没有攻不破的系统”。“这种情况下,发展与安全应该并重。未来随着数字化发展,原来安全可以忽视或延迟一步,但未来安全要先行。”
记者:工信部数据显示,截至9月末,三家基础电信企业发展蜂窝物联网终端用户17.45亿户,已超移动电话用户数6586万户。怎么看待物联网用户超过了移动用户而产生的安全问题?
周鸿祎:这个趋势一点都不惊讶。物联网设备不仅数目众多,而且都是无人值守的设备,可能是7×24小时在用。所以,物联网的数目可能是手机、电脑等加起来的一百倍以上。这个时代一定会来到,只不过是快和慢的问题。
物联网时代带来的安全挑战非常大:第一,每个物联网设备都是基于软件定义,所以物联网设备里也有很多漏洞;第二,物联网设备万物互联,可以把虚拟世界和物理世界连在一起,但反过来使得所有在虚拟世界里的攻击都会变成物理世界的伤害;第三,物联网设备数目众多,而且很多物联网设备都是通过5G链接、没有边界,过去想通过边界防护的方法也不可能了。
事实上,传统网络安全行业缺乏主动设计的碎片化思路已不再适用。因为总不能再给每一台物联网设备都配防火墙、装杀毒软件,这是典型的刻舟求剑的思路。所以,这就需要用新的顶层设计、新的方法来解决。其实,在物联网时代,只要通过足够多的数据探针,把在物联网设备上产生的安全流量、安全事件都汇总到一个中央大数据平台,从全网的维度进行集中研判、分析。在某个物联网设备被攻破之后,能够快速地看到,而且能够快速地应对。
记者:前段时间,西北工业大学遭遇黑客攻击。类似情况应该如何应对?
周鸿祎:这种国家级攻击主要危害有两种:一是偷窃情报和数据,导致很多老百姓个人隐私泄露,又卖到暗网上,导致很多欺诈集团利用这些数据,给老百姓带来“切肤之痛”;二是国家级攻击瞄准对象是国家关键基础设施,比如,水电气、城市交通、能源、金融、教育、医疗等。
记者:后疫情时代,互联网发展前景如何?
周鸿祎:数字经济和实体经济并不矛盾。它是要用数字化对实体经济进行改造,改造完以后实体经济也可以称为数字经济。这就意味着,传统的行业不要老去内卷或过度竞争、躺平,而是想一想如何用数字化进行流程再造、商业链条再造,从而产生创新的业务模式,这就意味着所有行业都值得用数字化再做一遍,这里就有巨大的机会。
记者:现在全国很多地方都在发展信创产业。如何避免同质化竞争?
周鸿祎:信创产业非常重要,它是要把很多IT技术架构,从底层CPU主板内存硬件,到操作系统以及各种应用办公软件,都能实现国产化,防止将来在供应链上被其他国家“卡脖子”。所以,现在各地都在做不同的信创平台,这是非常有必要的。信创本身解决了一部分安全问题,至少解决了别人在供应链里利用给操作系统布设后门的问题。但信创同样面临着数字安全挑战,因为里面代码无论是利用开源代码修改,还是自己撰写代码,都会存在一些漏洞,有漏洞也一样会被人利用。所以,要保证信创体系应用软件操作系统安全,也需要建立起类似360安全大脑的这种大数据分析体系,能够把信创系统、信创设备中可能的安全攻击捕捉到。(记者 李政葳 刘昊)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)