大蕉纤维或能有助于打造出更轻、更牢固的汽车

2020年07月30日 10:39 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒报道,碳纤维虽然又坚固又轻,但与此同时它非常贵。不过日前,来自南非的科学家开发出了一种更便宜、更可持续的替代品,据了解,其中的碳纤维被从大蕉植物中提取的碳纤维所替代。在Jen Tien-Chien教授的带领下,约翰内斯堡大学的研究人员从尼日利亚收获的农作物中获取了大蕉的“假茎”--这部分不能食用,通常会被丢弃。

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然后利用一种被称为水浸渍法的过程来分离组成这些茎的单个纤维。这些纤维随后在3%的氢氧化钠溶液中浸泡4小时、干燥、用高频微波辐射处理2分钟,然后在乙醇中分散以防止它们聚成一团。

这些纤维能够更好地跟环氧树脂结合,而环氧树脂中也含有少量的多壁碳纳米管。科学家得到的最好混合是一份芭蕉纤维和四份树脂/纳米管的混合物,这些管只占材料重量的1%。这些混合物会被放入模具然后在室温下压缩24小时。

科学家们发现,合成物样品在实验室测试时比同等大小的树脂更硬更强。更具体地说,它们的抗拉强度和抗弯强度分别提高了31%和34%。此外,它们还具有较好的冲击强度和导热性。

现在,研究人员希望在这项技术得到进一步发展后能在汽车工业等领域得到应用。

博士后研究员Patrick Ehi Imoisili博士表示:“使用由这些复合材料制成的汽车部件可以减轻车辆质量。而这可以提高燃油效率和安全性。这些部件不会像金属那样生锈或腐蚀。而且它们可以很硬、耐用、很容易成型。”

相关研究报告已发表在《Journal of Materials Research and Technology》上。

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