科學家將金屬廢料以環保的方式製成了多功能氣凝膠
據外媒報導,氣凝膠是一種極輕且多孔的材料,它具有廣泛的應用前景。新加坡國立大學(NUS)的機械工程師們非常擅長從各種廢棄物中製造氣凝膠。此前,報廢汽車輪胎、塑料瓶乃至菠蘿葉都可以使用,而現在,該團隊展示了一種新的產品,它則是通過對金屬垃圾進行升級回收的環保方法生產出來。
NUS的科學家們針對金屬廢料回收所帶來的環境問題開發出了最新的環保型高級升級再生材料。據悉,金屬廢料需要大量能源並產生有害的副產品如氨和甲烷。
他們的新工藝從鋁或鎂等金屬廢料開始,首先,他們將其磨成粉末並將其跟化學交聯劑結合。然後,這種材料在冷凍和凍乾之前在烤箱中加熱。整個過程需要1到3天,在這個過程中,粉末金屬廢物會被轉化為氣凝膠。這個過程是低能量和低成本的,這使得氣凝膠的價格約是商業上可獲得的二氧化矽氣凝膠的一半。另外,它還不會產生有害廢物,並且還可以通過技術的細微變化應用於所有類型的金屬廢物。
這種金屬氣凝膠就像普通氣凝膠一樣–超輕、高吸水性、具有極高的隔熱和隔音性能。此外,通過對它們的化學塗層處理,它們還能擁有其他特性比如變得耐水或耐火。在建築中使用它們是一種可能性。
領導該研究團隊的副教授Duong Hai-Minh指出:“我們的鋁氣凝膠比傳統混凝土輕30倍,隔熱性能好21倍。當在混合階段添加光纖時,我們就可以創造半透明的鋁氣凝膠用作建築材料,它可以改善自然採光、減少照明的能源消耗、照亮黑暗或沒有窗戶的區域。半透明混凝土也可以用於建造人行道和減速帶、在晚上發光以提高行人和道路交通的安全性。”
科學家們還看到了該種材料在生物醫學應用的潛力,它可以作為一種細胞培養的錨。在早期的干細胞實驗中,12天的培養使產量達到70%,該團隊稱這是首次成功證明了能用氣凝膠培養細胞。
Duong表示:“這是一個令人興奮的發展,它為氣凝膠在非傳統領域的廣泛應用打開了大門,如藥物和化妝品的測試、疫苗開發和組織工程。”
目前,該研究團隊正在跟行業夥伴合作開發能應用這種氣凝膠的場景並將其生產背後的技術商業化。另外,他們還希望開發出能夠耐受極端高溫的版本進而能用於軍事等領域。