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废纸变身多功能材料 包装行业未来将有新发展


时间:2017-04-07 阅读:60次

新加坡研究人员成功将废纸变身多功能材料,这款新纤维气凝胶无毒、超轻、灵活、非常坚固而且防水,可用于溢油清理、隔热和包装等领域。

新加坡国立大学工程学院机械工程系的助理教授DuongHaiMinh领导的研究团队世界第一个成功将废纸转换成绿色纤维气凝胶。这款新纤维气凝胶无毒、超轻、灵活、非常坚固而且防水,可用于溢油清理、隔热和包装等领域,还可用作药物递送的涂层材料以及各种生物医学应用的智能材料。

研究团队还成功将废纸转换成气凝胶的处理过程变得更环保。其制造过程的能耗降低了70%,产生的水气污染排放物更少,氯漂白过程使用的二恶英更少,而且速度更快——整个过程只需三天。

这款新纤维气凝胶具有超高的吸油能力。该气凝胶使用甲基三甲氧基硅烷(MTMS)涂层,是一款防水剂,吸油(不包括水)量是干重的90倍,效率相等于商业吸油剂的四倍。此外,它们可通过挤压,恢复被吸收的99%以上的原油。

该新纤维气凝胶还有一个重要用处,即用作建筑物的隔离材料。该纤维气凝胶的防水属性使其能够用于干燥和雨水天气,在热带气候下其结构能够在大约六个月的时间内保持稳定。这款纤维气凝胶非常坚韧,可提高建筑物强度。此外,这些气凝胶超轻,而且很薄,可减少墙的厚度,从而增加建筑物的空间。

国大工程学院团队研发的这些新纤维气凝胶还可能为包装行业带来改变。环保型生物降解气凝胶泡沫以及先进的纤维气凝胶纳米片可能会取代气泡垫等塑料包装材料。

生物降解气凝胶有很大的表面积和很高的多孔性,还可用作药物递送的涂层材料以及智能材料。

研究团队还发现了拓展纤维气凝胶承重能力的方法:将纤维气凝胶的纤维注入金属纳米粒溶液。然后敲平纤维气凝胶,去除大部分空气,产生带有磁性的薄膜(承重能力达每平方厘米28吨以上)。

无甲基三甲氧基硅烷涂层的纤维气凝胶具有吸水性,所以可吸收和保留大量极性流体,如水和酒精等。因此,它们可用于婴儿尿布和卫生棉等产品。

此外,压缩纤维气凝胶还可通过塞入伤口内处理枪伤、刺伤等致命伤口。该海绵状物在伤口内扩张,20秒甚至更短时间内生成压力止血以及阻止致命的大量出血,可大大提高存活率。

该团队已在美国、中国、印度和东南亚为其发明提交了专利申请。



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