لقد أصبح الخيزران أساسًا لمادة ذات خصائص حماية متميزة

طورت جامعة نانجينغ للغابات مادة مصنوعة من ألياف الخيزران وأنابيب الكربون النانوية ذات خصائص حماية متميزة. تم وصف المنتج الجديد في مجلة الموارد الحيوية والمنتجات الحيوية.

ومع الانتشار الواسع النطاق للإلكترونيات اللاسلكية والتقنيات عالية التردد، هناك طلب متزايد على المواد التي يمكنها في نفس الوقت حل مشاكل التوافق الكهرومغناطيسي وتبديد الحرارة والسلامة من الحرائق. ومع ذلك، تتطلب العديد من المواد المسامية عالية الأداء التجفيد أو تبادل المذيبات، مما يزيد من تكاليف الطاقة ويعقد الإنتاج بكميات كبيرة. لقد أدى استخدام ألياف الخيزران في التطوير الجديد إلى حل هذه المشكلات إلى حد كبير.

كان مفتاح نجاح المادة هو تقنية إنتاجها التي تم التحقق منها بعناية. تم خلط ألياف الخيزران والسليلوز النانوي والأنابيب النانوية في خلاط حتى تصبح رغوية ومجمدة. تم نقع المادة الناتجة في محلول كلوريد الزنك وغسلها ونقعها في الأنيلين. تمت إضافة عامل مؤكسد، والذي أدى إلى بلمرة الأنيلين، وتم تشكيل بنية مسامية متعددة الطبقات، حيث تم توزيع الأنابيب النانوية بالتساوي داخل شبكة من ألياف الخيزران.

أظهرت الرغوة المحسنة موصلية كهربائية تبلغ 101.7 ثانية/م وكفاءة حماية EMI تبلغ 61.56 ديسيبل في النطاق X، مما يعني أنها تحجب 99.9999% من الموجات الدقيقة. بفضل نسيجها المسامي، فإن المادة خفيفة الوزن بشكل مدهش ولها خصائص عزل حراري ممتازة.

ويمكن استخدامه أيضًا كعنصر تسخين – على سبيل المثال، لحماية خطوط الأنابيب والمباني والمركبات من الجليد. عند تطبيقها عند 5 فولت، وصلت الرغوة إلى حوالي 166.8 درجة مئوية وحافظت على درجة حرارة ثابتة تبلغ 167 ± 2 درجة مئوية لمدة 900 ثانية.

في المستقبل، اقتصادي في الإنتاج (يتطلب التجفيف طاقة أقل بـ 80 مرة من الطاقة المطلوبة للتجفيد)، وسيحل المنتج الجديد محل الأجزاء المعدنية حيثما يكون التدريع أو الإخفاء مطلوبًا في نطاقات الأشعة تحت الحمراء والميكروويف.