大蕉纖維或能有助於打造出更輕、更牢固的汽車
據外媒報導,碳纖維雖然又堅固又輕,但與此同時它非常貴。不過日前,來自南非的科學家開發出了一種更便宜、更可持續的替代品,據了解,其中的碳纖維被從大蕉植物中提取的碳纖維所替代。在Jen Tien-Chien教授的帶領下,約翰內斯堡大學的研究人員從尼日利亞收穫的農作物中獲取了大蕉的“假莖”–這部分不能食用,通常會被丟棄。
然後利用一種被稱為水浸漬法的過程來分離組成這些莖的單個纖維。這些纖維隨後在3%的氫氧化鈉溶液中浸泡4小時、乾燥、用高頻微波輻射處理2分鐘,然後在乙醇中分散以防止它們聚成一團。
這些纖維能夠更好地跟環氧樹脂結合,而環氧樹脂中也含有少量的多壁碳納米管。科學家得到的最好混合是一份芭蕉纖維和四份樹脂/納米管的混合物,這些管只佔材料重量的1%。這些混合物會被放入模具然後在室溫下壓縮24小時。
科學家們發現,合成物樣品在實驗室測試時比同等大小的樹脂更硬更強。更具體地說,它們的抗拉強度和抗彎強度分別提高了31%和34%。此外,它們還具有較好的衝擊強度和導熱性。
現在,研究人員希望在這項技術得到進一步發展後能在汽車工業等領域得到應用。
博士後研究員Patrick Ehi Imoisili博士表示:“使用由這些複合材料製成的汽車部件可以減輕車輛質量。而這可以提高燃油效率和安全性。這些部件不會像金屬那樣生鏽或腐蝕。而且它們可以很硬、耐用、很容易成型。”
相關研究報告已發表在《Journal of Materials Research and Technology》上。