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大阪大學用纖維素納米纖維成功合成高密度導熱復合材料
【字體:
2019/3/21 15:20:10
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大阪大學近期宣布該大學的研究小組成功開發了一種可以導熱的“如紙一般”的復合材料。一直以來,紙被人們認為是隔熱材料,但研究小組發現通過將纖維素納米纖維加工成為高密度片材,它可以表現出很高的導熱性。利用該性能,復合材料未來可用于柔性電子器件的散熱片、健康監測服裝和床上用品、醫療儀器的熱敏感元件等應用領域。      已知常規纖維素纖維表現出高隔熱性能,因為它們具有容易含有空氣層的漿液結構。因此纖維素本身的熱傳導特性并未引起太多關注和研究。      2015年,大阪大學該研究小組通過天然海鞘殼提取纖維素納米纖維*制得高密度填充的納米紙。對其測量導熱系數的結果,發現納米紙表現出比石油基塑料膜高10倍的熱傳導率,這種高熱傳導性能是由于纖維素分子鏈被拉長并排列成高晶體結構。纖維素的隱藏性能被成功發掘,并且徹底顛覆了科學界認為纖維素是絕熱材料的觀點。      研究組在此基礎上對進一步展開研究,結合樹脂制得透明的“熱擴散紙材料”,并通過控制纖維的取向,開發出可控制熱傳導流向的復合材料。本次研發成果,將把到目前為止僅僅被認為只能當做絕熱材料來使用的纖維素,第一次作為傳熱材料加以利用,擴大了纖維素在各類熱應用的使用范圍。*注:被囊素納米晶須是由海鞘等海洋動物的外被囊分離出的一種特殊的動物纖維素晶須,其具有高強度、高模量和較大的長徑比,同時具有低密度、可降解、生物相容性等特點,適于用作新型聚合物增強填料。晶須表面大量的羥基使其應用局限在極性基質,對其進行接枝聚合表面改性,能夠改善其與低極性基質的相容性,極大地拓展其應用范圍。

 

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