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주목: 지속 가능한 초탄성 등급 다공성 섬유소 가스 겔 신기술

2022/12/26 19:30:00 0

섬유소가스겔은 분자간의 수소결합이 유도하는 구조가소성에 시달리고있으며 석유화학공업을 사용하지 않는 책략으로서 다자도에서 등급구조를 설계하여 초탄성섬유소가스겔을 제조한다.열식각으로 제조된 탈수 섬유소 다공벽은 강도와 점성이 낮아질 뿐만 아니라 미시적 변형을 유도하고 국부적인 대응변을 완화시켜 구조가 무너지는 것을 방지할 수 있다.이 에어젤은 넓은 온도 범위의 고탄성, 피로 저항성 (105회 순환 후 약 5% 의 가소성 변형), 높은 각도 회복 속도 (1475.4 ° s-1) 를 포함하여 우수한 안정성을 가지고 있으며, 대부분의 섬유소 기반 에어젤보다 우수하다.이 양성 전략은 바이오매스의 생물학적 안전성을 유지하고 마스크와 공기 정화와 같은 건강 관련 응용에 대체 필터링 재료를 제공합니다.

ACHAs의 제조, 특성 및 성능a) 냉동 캐스팅과 열 식각을 결합하여 ACHAs를 제조하는 도식.

CNFs와 PHAs를 함유한 균일한 수분 산체는 정방향 냉동 주조되어 분산체를 압출하여 정방향 통로를 만든다.PHA 입자의 열식각은 세포벽의 2차 구멍을 형성한다.b, c) ACHA 각방향 이성 및 계층형 미시적 구조의 SEM 이미지를 표시합니다.그림 b) 민들레 위에 놓인 초경량 ACHA 샘플을 표시합니다.d) FTIR 스펙트럼은 피쳐 피크가 1720 cm-1이면 ACHA에서 C = O에 할당된 값이 사라져 PHA가 효과적으로 제거되었음을 나타냅니다.e) 형태를 사용자 정의하는 ACHAs의 대규모 제조.f) 180도 각도에서 ACHA의 비틀림 및 복원 사진을 표시합니다.

기계적 성능의 표징.a-c) 50% 응변 순환 시험에서 세 가지 섬유소 가스 겔(DCA, ACA 및 ACHA)의 압축 응력-응변 곡선.

그림은 테스트 전후의 해당 샘플의 높이 보존 상태를 보여 줍니다.

d) 세 가지 섬유소 가스 겔이 50% 응변하는 10 개의 압축 순환의 응력 감소, e) 가소성 변형 및 f) 에너지 손실 계수는 ACHA가 최고의 탄성을 가지고 있음을 나타냅니다.

g) ACHA는 50% 응변에서 105회 순환하는 응력-응변 곡선으로 5~5% 의 가소성 변형을 남긴다.

h) ACHA 에어로겔의 높은 보존율은 이전에 알려진 섬유소 기반 대비 높습니다.괄호 안의 백분수는 순환 시험 후에 보존된 응력을 나타내고 두 번째 숫자는 관련 참고 자료를 나타낸다.i) 액체 질소에서 ACHA가 80% 까지 크게 변할 때의 안정성과 탄성을 보여주는 사진.

ACHAs의 거시적, 미시적 구조 변형 관찰.

a) 압축 응변 50% 및 방출 후 ACHA의 SEM 관찰.

b) FIB-SEM 나노 조종기와 세포벽 상호작용 설명도.나노 조작기가 천천히 위로 이동하고 단일 세포벽에 접촉하는 과정에서 제자리 스캐닝 렌즈 이미지를 얻는다.

c) ACHA 다공성 세포벽의 국소 변형을 보여주는 원위치 스캐닝 선글라스 이미지는 다공성 세포벽의 증강 변형 능력을 검증했다.

d) ACHA를 구부린 스캐닝 렌즈 이미지는 압축 및 밀어내기 측면의 변형 메커니즘을 보여줍니다.커브 방향은 방향 채널과 평행합니다.

e) 접을 수 있고 재활용할 수 있는 ACHA의 사진.

f) 고속 카메라 실시간 이미지에 따르면 ACHA는 61 ms 이내에 구부러진 각도에서 90 ° 각도로 복원 될 수 있습니다.a) 축척은 500μm, c) 축척은 10입니다.μm, e, f) 축척은 1cm입니다.

ACHAs의 공기 여과 성능a, b) 다른 샘플 (5mm 두께 ACHA, 10mm 두께 ACHA 및 상업용 마스크) a) 1 L min-1 및 b) 5 L min-1 유속의 PMs 제거 효율.기류 방향은 방향 채널과 평행합니다.c) 30회 순환시험(1L min-1)은 10mm 두께의 ACHA가 안정적인 PMs 제거 효율과 압력강하를 가지고 있음을 나타낸다.d) 자체 제작 PMMA 흡연 실험함 안내도.pm은 향초로 생성되며 기류 방향은 화살표로 표시됩니다.e) 기계적 설명 제거 및 f) 흡연 실험 후 10mm 두께의 ACHA의 스캐닝 렌즈는 흡수된 pmms를 표시합니다.f)에 삽입된 것은 테스트 후의 샘플입니다.꽃꽂이의 축척은 1센티미터이다.