我國科學家解析竹節內多級次纖維結構

2022年10月11日22:16:29 科學 1134

中國青年報客戶端訊(王敏 中青報·中青網記者 王海涵 王磊)近日,中國科學技術大學俞書宏院士團隊運用多尺度成像和多模態力學性能研究的協同策略,系統分析並明確了竹節內的空間多級次纖維組裝結構。成果發表於《國家科學評論》,研究為今後開展仿生纖維複合結構材料的創製研究提供新的設計方案。

我國科學家解析竹節內多級次纖維結構 - 天天要聞

竹節空間異質多級次微納纖維結構。中國科大供圖

毛竹憑藉較輕的重量、迅速生長等優勢,逐漸成為替代木材和化學合成品的一種可持續資源。與竹間相比,短小的竹節似乎機械性能較為薄弱,其在工程纖維層合板加工中往往被廢棄。但實際上,在高大筆直的毛竹生存發展進程中,竹節發揮了定點機械支撐強化和流體多向輸運等方面作用。科研人員認為,這種雙功能或多功能的實現必然與竹節內部結構緊密相關,然而目前有關竹節的空間纖維結構和「結構-功能」關係仍不清楚。

研究人員還運用三維X射線計算機斷層掃描術,發現竹節內多向排布的多級次纖維可實現液體輸運交換,並證實了多級次纖維結構增強和液體輸運的一體化設計。受此多功能集成的啟發,設計了一種基於竹節的光熱水蒸發裝置,該裝置表現出良好的結構穩定性和蒸發效能。

這項研究運用了實驗和理論相結合的手段,詳細解析了竹節內複雜的纖維結構特徵,提煉並驗證了三種纖維增強結構方案。研究將為高性能纖維複合結構材料的優化設計與製備提供指導。

來源:中國青年報客戶端

科學分類資訊推薦

2025年梅雨時間表來了,「入梅」要提前?提醒大家4件事早做準備 - 天天要聞

2025年梅雨時間表來了,「入梅」要提前?提醒大家4件事早做準備

「三秋梅雨愁楓葉,一夜篷舟宿葦花」,每年6月中旬至7月上旬,我國長江中下游以及江淮流域,將迎來連綿數日的降雨,而且雨量集中且強度大,此時正值江南梅子成熟季節,因此民間把這段降雨時期稱之為「梅雨」,也叫「黃梅雨」,又因高溫高濕的特點,很容易導
新華社權威快報丨將人工智慧送上太空!我國太空計算衛星星座成功發射 - 天天要聞

新華社權威快報丨將人工智慧送上太空!我國太空計算衛星星座成功發射

記者5月14日從浙江省新型研發機構之江實驗室了解到,隨著太空計算衛星星座14日在酒泉衛星發射中心成功發射,我國整軌互聯太空計算星座「三體計算星座」正式進入組網階段。中國工程院院士、之江實驗室主任王堅介紹,「三體計算星座」是由之江實驗室協同全球合作夥伴共同打造的千星規模的太空計算基礎設施。該設施將通過在軌...
@婺城人,發現古生代海洋生物化石! - 天天要聞

@婺城人,發現古生代海洋生物化石!

金華山風光秀麗,岩溶地質景觀豐富。近日,專家經過調查,發現金華山上還有豐富的古生代海洋生物化石。羅店鎮鹿田村公路旁,豎立著一塊「腕足類化石點」的牌子,在這附近山體上,地質專家發現了古生代海洋生物化石。腕足動物是一類古老的海洋無脊椎動物,它們在古生代海洋中非常繁盛。「這套地層主要是二疊紀早期,距今2.8...
第四屆長三角國際應急博覽會5月13日隆重開幕:科技賦能應急,創新驅動未來 - 天天要聞

第四屆長三角國際應急博覽會5月13日隆重開幕:科技賦能應急,創新驅動未來

5月13日,作為「長三角地區5·12防災減災宣傳周」重量級品牌活動之一,第四屆長三角國際應急減災和救援博覽會在國家會展中心(上海)拉開帷幕。上海市委常委、常務副市長吳偉出席並致辭。全國政協常委、教科衛體委員會副主任尚勇,中國保險監督管理委員會原副主席、十三屆全國政協經濟委員會委員、上海新時代城市安全與應急...
應急科普丨遇到地震怎麼辦?這些知識get一下 - 天天要聞

應急科普丨遇到地震怎麼辦?這些知識get一下

編者按 地震、暴雨、洪水……災害無情,但正確的逃生避險方法是我們的有力武器。當災害來臨時,你知道應該怎麼做嗎?在第17個全國防災減災日到來之際,雲南網推出應急科普專欄,和大家一起學習應急避險知識,不斷提升自身的防災避險能力。 突如其來的地震往往使人猝不及防時間就是生命,自救至關重要發生地震如何自救?一旦...
膜導航系統為外科醫生裝上「透視眼」,破解「膜解剖」可視化難題 - 天天要聞

膜導航系統為外科醫生裝上「透視眼」,破解「膜解剖」可視化難題

中國青年報客戶端訊(中青報·中青網記者 林潔)近日,在中山大學附屬第三醫院(以下簡稱「中山三院」)胃腸外科暨胃腸手術功能保護研究中心新技術應用沙龍上,一款名為DeepGuide的手術導航系統對外發布。該系統成功破解「膜解剖」可視化難題,使胃腸腫瘤手術的系膜完整率從75%升至98%。中山三院新技術應用沙龍現場。甄曉洲...
長三角生態綠色一體化發展示範區生物多樣性調查成果發布 - 天天要聞

長三角生態綠色一體化發展示範區生物多樣性調查成果發布

中新網嘉興5月13日電(記者 王逸飛)13日,在浙江嘉善舉行的2025年國際生物多樣性日長三角生態綠色一體化發展示範區暨浙江主場活動上,長三角生態綠色一體化發展示範區生物多樣性調查成果發布,這也是長三角首張跨域「生物多樣性圖譜」。2025年國際生物多樣性日長三角生態綠色一體化發展示範區暨浙江主場活動現場。浙江省生態...