再生材料的案例
低碳技術(shù)與再生材料之應(yīng)用與發(fā)展
低碳材料的相關(guān)范疇橫跨了原材料、生產(chǎn)制程、產(chǎn)品應(yīng)用與使用后廢棄的整個材料生命周期。在原料部分，原料性質(zhì)須具備可再生屬性，有一定的碳匯集性能，是一種天然、可再生的資源，能夠被多次循環(huán)利用……符合以上定義的材料均可以稱為低碳材料。節(jié)能與法規(guī)是當(dāng)今低碳循環(huán)材料市場發(fā)展的主要驅(qū)動力。因應(yīng)國際上低碳與循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展訴求，各國政府為達(dá)凈零碳排目標(biāo)，也積極制定相關(guān)法規(guī)與獎勵措施等。
在循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)下，產(chǎn)業(yè)所開發(fā)的產(chǎn)品在設(shè)計前緣就會考慮到如何進(jìn)行回收再利用。也會讓生產(chǎn)過程符合聯(lián)合國的可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。凈零碳排的制造業(yè)趨勢已促使許多國際品牌大廠積極進(jìn)行減碳。基于品牌價值與企業(yè)責(zé)任，許多指標(biāo)性終端產(chǎn)品制造廠商企業(yè)在幾年前都已經(jīng)宣示了采用回收或再生材料的達(dá)成時程。例如：可口可樂及百事可樂訂定到2030年將采100%可回收包裝、麥當(dāng)勞于2025年將回收所有使用過的包裝垃圾、宜家家居(IKEA)將于2030年全面采用可回收或再生材料。
在凈零碳排與循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)帶動下，再生材料也將成為未來的使用材料主流，這也促使石化業(yè)者與塑料生產(chǎn)廠商投入了循環(huán)經(jīng)濟(jì)課題，加速研發(fā)再生原料、導(dǎo)入熱裂解技術(shù)、化學(xué)性或物理性的裂解與聚合技術(shù)等，賦予廢塑料新價值等。國際大廠包括德國巴斯夫(BASF)、德國科思創(chuàng)(Covestro)、賽拉尼斯(Celanese)等，都與供應(yīng)鏈伙伴攜手合作，積極布局回收再生料的開發(fā)與市場推廣。
循環(huán)經(jīng)濟(jì)已成為目前產(chǎn)業(yè)界發(fā)展的最新指導(dǎo)原則。塑料制品因熱塑性材料的可回收再利用的可持續(xù)性發(fā)展特性，而使其更加受到關(guān)注。目前國際上許多具指標(biāo)性領(lǐng)導(dǎo)地位的塑料制造廠商均已投入推動循環(huán)經(jīng)濟(jì)的行列，成為主要的創(chuàng)新力量。各大料商都在積極開發(fā)對應(yīng)的PIR/PCR塑料或是生質(zhì)性塑料以對標(biāo)產(chǎn)業(yè)界的需求。
展開 《ACS Nano》西安交大雷波課題組在新型生物活性材料用于創(chuàng)面皮膚再生方面取得新進(jìn)展
開發(fā)具有高度生物活性快速誘導(dǎo)皮膚創(chuàng)面愈合和皮膚再生的新型醫(yī)用材料具有重要的意義和應(yīng)用價值。
皮膚是非常復(fù)雜的系統(tǒng)，既要實(shí)驗(yàn)創(chuàng)面愈合又要促進(jìn)皮膚組織附屬器的形成目前仍存在挑戰(zhàn)。此前文獻(xiàn)報道的生物材料創(chuàng)面修復(fù)敷料，存在一定的問題，如成份復(fù)雜、生物相容性低、無法再生皮膚附屬組織如毛囊/汗腺等。近日，西安交通大學(xué)前沿科學(xué)技術(shù)研究院雷波研究員課題組設(shè)計一種基于細(xì)菌分泌的天然聚多肽的仿生雜化皮膚修復(fù)組織工程支架材料，該材料不僅具有仿生皮膚的組織彈性，而且具有高效的光譜抗菌活性，可以顯著抵抗動物創(chuàng)面細(xì)菌感染和促進(jìn)創(chuàng)面愈合，增強(qiáng)皮膚附屬器如毛囊的再生，最終實(shí)現(xiàn)皮膚組織再生。該研究成果可能對設(shè)計新型具有高生物活性功能的醫(yī)用材料用于再生醫(yī)學(xué)提供了一種新的策略。
此成果以“Biomimetic Elastomeric Polypeptide-Based Nanofibrous Matrix for Overcoming Multidrug-Resistant Bacteria and Enhancing Full-Thickness Wound Healing/Skin Regeneration”為題，發(fā)表在國際著名期刊ACS Nano雜志（影響因子13.709）上。前沿院為該論文的第一作者和唯一通訊作者單位。此前，雷波課題組在設(shè)計新型生物活性材料用于骨組織再生(Biomaterials, 2018, 178, 36; Advanced Functional Mateirals, 2015, 25, 5016)、骨骼肌再生(Biomaterials, 2018, 157,40; Biomaterials, 2018, 175, 19)、腫瘤診療(ACS Nano, 2018, 12, 2017;Biomaterials, 2015, 59, 21)已經(jīng)取得了一系列進(jìn)展。
展開 3D打印新生物材料有助于骨骼修復(fù)再生
骨組織工程(BTE)是材料科學(xué)和生物工程領(lǐng)域的一個新興領(lǐng)域，研究人員致力于設(shè)計一種理想的仿生材料，優(yōu)化當(dāng)前的骨骼輔助修復(fù)手段。盡管目前還沒有實(shí)驗(yàn)成果能從實(shí)驗(yàn)臺上轉(zhuǎn)移到臨床領(lǐng)域，但在結(jié)合了各類尖端技術(shù)的研究中，已經(jīng)出現(xiàn)不少令業(yè)內(nèi)人士興奮的新方法。從實(shí)驗(yàn)室的生物制造過程來看，細(xì)胞、蛋白質(zhì)、生物成分和生物材料的相互作用，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化規(guī)模的再生醫(yī)學(xué)材料制造。
傷筋動骨還要一百天？3D打印新生物材料有助于骨骼修復(fù)再生
德累斯頓大學(xué)(TU Dresden)醫(yī)學(xué)院轉(zhuǎn)化骨、關(guān)節(jié)和軟組織研究中心(Centre for Translational Bone，簡稱CBT)的研究人員在《生物制造》(Biofabrication)雜志上撰文指出，他們研發(fā)了一種磷酸鈣接合劑配方，通過將活的生物細(xì)胞封裝在3D打印BTE材料的生物墨水中，建立類似于基質(zhì)的支架。研究人員最初提出的制造方案，主要方向是為細(xì)胞在糊狀磷酸鈣骨接合劑(CPC)中存活提供最佳條件，隨后，他們又提出了一種用于骨發(fā)育和軟骨發(fā)育的軟骨組織移植模型。
制造仿生材料是高度復(fù)雜的工程，細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)復(fù)雜的特性，使其天然難以使用現(xiàn)有技術(shù)再現(xiàn)。因此，組織工程的主要目標(biāo)是，開發(fā)功能相似的結(jié)構(gòu)和類似于組織或器官的生物/化學(xué)成分。由于生物礦化材料更適合設(shè)計骨骼模擬基質(zhì)，格林斯基(Gelinsky)和他的同事們使用了一種多通道3D打印技術(shù)，將自定CPC與間充質(zhì)干細(xì)胞生物墨水結(jié)合起來。這種含有人類細(xì)胞的生物墨水是用海藻酸酯甲基纖維素(alg/mc)混合制成的，由同組研究人員早前研發(fā)。
總的來說，新型生物材料包括可標(biāo)繪CPC、載有細(xì)胞的生物墨水和納米晶羥基磷灰石(HAp)，在3D打印生物支架生物淋溶器中通過多通道擠壓，制成高剛度、骨狀礦物結(jié)構(gòu)的支架以支持細(xì)胞生長。
展開 可再生材料的防火涂料開發(fā)成功！
據(jù)ScienceDaily近日報道，研究人員正在開發(fā)一種新型阻燃涂料，它使用天然存在的可再生，無毒的材料，可以為幾種廣泛使用的材料提供更有效的防火保護(hù)。該研究刊登在《Advanced Materials Interfaces》期刊的封面上。
論文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/admi.201801424
成功開發(fā)和實(shí)施涂層可以為包括軟墊家具，紡織品和絕緣材料在內(nèi)的材料提供更好的防火保護(hù)。“這些涂料提供了降低大多數(shù)人家中各種家具中使用的聚氨酯泡沫的可燃性的機(jī)會。”Grunlan指出。
該項(xiàng)目是Grunlan與瑞典斯德哥爾摩KTH皇家理工學(xué)院的一組研究人員持續(xù)合作的結(jié)果，由Lars Wagberg領(lǐng)導(dǎo)。該集團(tuán)專門開發(fā)利用納米纖維素，為Grunlan提供了補(bǔ)充其水基涂層程序所需的成分。
在自然界中，纖維素-木材的一種成分和各種海洋生物-以及粘土-土壤和巖層中的一種成分-都可以作為發(fā)現(xiàn)它們的結(jié)構(gòu)的機(jī)械增強(qiáng)物。“目前這項(xiàng)研究的獨(dú)特之處在于使用了兩種天然存在的納米材料，粘土納米片和纖維素納米纖維。”Grunlan說。
“據(jù)我們所知，這些成分從未用于制造隔熱或阻燃涂層，因?yàn)樗怯伤练e的多層薄膜。”使用這種方法獲得的好處包括涂層能夠?yàn)樗芰媳∧ぃㄍǔＳ糜谑称钒b）創(chuàng)造優(yōu)異的氧氣阻隔性，并且比傳統(tǒng)上使用阻燃處理的其他更有毒成分更低的成本提供更好的防火保護(hù)。
來源：材料科學(xué)與工程
展開 
Science綜述：來自可再生和可持續(xù)資源的復(fù)合材料:挑戰(zhàn)和創(chuàng)新
轉(zhuǎn)移塑料包裝材料的好處估計在800億到1200億美元之間，這是巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如果被轉(zhuǎn)用于復(fù)合用途，目前用于填埋和焚燒的回收塑料和廢塑料將被用于可持續(xù)發(fā)展，從而減少對石油等不可再生資源的依賴。工業(yè)后食品加工廢物正被開發(fā)為可生物降解塑料中的生物填料，用于開發(fā)可堆肥生物復(fù)合材料。低價值的生物質(zhì)和廢棄資源可以被熱解以提供生物炭作為生物復(fù)合材料用途的可持續(xù)填料。復(fù)合材料工業(yè)可持續(xù)性的提高要求對完全綠色復(fù)合材料的設(shè)計進(jìn)行基礎(chǔ)和變革性的研究。基于可再生資源的可持續(xù)聚合物和生物塑料，以及先進(jìn)的綠色纖維，如木質(zhì)素基碳纖維和納米纖維素，具有巨大的可持續(xù)復(fù)合材料潛力。生物基非生物降解復(fù)合材料在汽車零件和其他需要耐久性的制造應(yīng)用中顯示出良好的應(yīng)用前景。生物可降解復(fù)合材料在可持續(xù)包裝方面也顯示出應(yīng)用前景。
2. 來自可再生和可持續(xù)資源的纖維和填料
在聚合物復(fù)合材料中，塑料樹脂保持連續(xù)相，而纖維和填料保持不連續(xù)相以提供增強(qiáng)效果。復(fù)合材料的性能通過纖維和聚合物基體之間的界面來控制。在復(fù)合科學(xué)中，關(guān)鍵目標(biāo)是界面和相關(guān)的界面結(jié)合，因?yàn)槔w維和聚合物基體之間的應(yīng)力傳遞決定了整體機(jī)械性能。在決定工業(yè)部門可持續(xù)復(fù)合用途的合適纖維和填料系統(tǒng)時，有必要將可持續(xù)纖維的成本和可用性、性能一致性和環(huán)境優(yōu)勢與傳統(tǒng)合成纖維進(jìn)行比較。
圖1. 來自可再生和可持續(xù)資源的纖維和填料
2.1 木質(zhì)纖維素植物纖維
這一類別，眾所周知的天然纖維或生物纖維，被廣泛分類為木材和非木材纖維。這些包括各種類型，如韌皮、葉子、種子或水果、稻草、草和木材。各種植物纖維的機(jī)械性能取決于它們的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)、成分和形態(tài)。纖維素含量、管腔尺寸和微纖維角度是控制植物纖維增強(qiáng)材料剛度的其他關(guān)鍵因素。
展開 柔性再生碳纖維濕法取向仿真模擬及其復(fù)合材料性能研究
摘 要：基于珠鏈模型，采用離散單元法對纖維模型進(jìn)行柔性化處理；通過搭建 EDEM-Fluent 耦合仿真模型，對柔性再生碳纖維在漸縮流場中的流動取向過程進(jìn)行仿真模擬。采用濕法取向技術(shù)對 6 mm 纖維進(jìn)行重新取向排布制備取向氈，將仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比。采用模壓法制備了碳纖維/環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料，對其力學(xué)性能進(jìn)行表征。結(jié)果表明：在纖維跟隨流體運(yùn)動的過程中，纖維會受到軸向剪切力的作用，發(fā)生不同程度的彎曲變形，并沿著流體流動方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)，從而在移動過程中完成取向。利用二維方向張量對纖維氈取向度進(jìn)行表征，其取向度為 98%；制備的取向復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度和模量較未取向材料分別提升 70.6%和 88.5%。
關(guān)鍵詞：纖維取向；柔性纖維；離散單元法；漸縮流場；力學(xué)性能
0 前言
碳纖維/環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料(CF/EP)在航空航天、風(fēng)電、交通等大型承力構(gòu)件制造中得到廣泛應(yīng)用[1]，尤其在航空航天方面，常用來制造發(fā)動機(jī)殼體、蒙皮等重要部件，可以發(fā)揮碳纖維復(fù)合材料輕量化、高強(qiáng)度等優(yōu)勢[2]。隨著碳纖維應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，各領(lǐng)域?qū)μ祭w維需求量急速增加，制造中的廢棄邊角料和服役期滿碳纖維復(fù)材制品也隨之增長[3]。對廢棄碳纖維復(fù)合材料中的碳纖維進(jìn)行回收再利用是解決碳纖維廢棄物堆積問題的最佳途徑，回收之后的再生碳纖維性能與原纖維相差無幾，回收成本卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于生產(chǎn)成本[4]。回收碳纖維通常采用模壓工藝實(shí)現(xiàn)復(fù)材制品成型，并應(yīng)用于汽車外覆蓋件等部位。但是碳纖維作為一種各向異性的材料，其軸向力學(xué)性能優(yōu)于徑向力學(xué)性能[5]，隨機(jī)排列的短纖維大大限制了其應(yīng)用途徑。因此，有效的纖維取向技術(shù)成為回收碳纖維大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。
目前一些學(xué)者對纖維取向技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究。
展開 WSU將再生碳纖維轉(zhuǎn)化為綠色建筑材料
華盛頓州立大學(xué)的研究人員正在與安吉利斯港的一家非營利組織合作，開發(fā)用于波音飛機(jī)的熱處理木材和再生碳纖維的新住房材料。
華盛頓州立大學(xué)復(fù)合材料與工程中心（CMEC）的研究人員正在協(xié)助安吉利斯港的復(fù)合材料回收技術(shù)中心（CRTC）生產(chǎn)建筑級交叉層壓木材（CLT，construction?grade cross?laminated timber）。
交叉層壓木材是美國相對較新的建筑材料，與許多傳統(tǒng)住宅材料相比，在可持續(xù)性方面具有顯著優(yōu)勢，CMEC主任和土地與環(huán)境工程系的Weyerhaeuser杰出教授Don Bender說道，他是該領(lǐng)域的首席研究員。華盛頓州立大學(xué)。
CLT可以用從森林中變薄的小直徑木材制成，以改善森林健康并降低野火風(fēng)險。本德說，使用CLT中的木材，而不是讓它燃燒，減少了導(dǎo)致全球變暖的污染性碳排放。
為了將木材轉(zhuǎn)化為更耐用，更穩(wěn)定的建筑材料，研究人員正在研究熱改性木材。熱改性使木材更耐腐爛，并且隨著濕度條件的變化不易萎縮和膨脹。其緊湊的分層還可以創(chuàng)建一種氣密的建筑材料，可以減少建筑物的能源使用和成本。此外，CLT面板預(yù)制，現(xiàn)場幾乎沒有浪費(fèi)。
由于CLT可以快速架設(shè)，因此它也是建筑物的理想建筑材料，需要簡單快速的建筑，從學(xué)校到災(zāi)難避難所。
木材的熱改性略微降低了其強(qiáng)度，因此研究人員將再生碳纖維添加到CLT中以恢復(fù)強(qiáng)度。再生碳纖維的成本約為原生纖維的十分之一。
這個項(xiàng)目正在華盛頓州對木結(jié)構(gòu)建筑的興奮日益增長。該州的建筑規(guī)范委員會最近允許在高達(dá)18層的建筑物中結(jié)構(gòu)使用交叉層壓和其他形式的大規(guī)模木材。州長杰伊·英斯利最近還簽署了一項(xiàng)法案，鼓勵州和地方政府將大規(guī)模木材建設(shè)納入當(dāng)?shù)亟ㄖ头謪^(qū)規(guī)范。
“現(xiàn)在突然木材是中層建筑的選擇，”本德爾說。
展開 再生塑料的利用對汽車材料壽命的影響，周四直播間為你揭秘！
新能源、汽車電子集成和汽車材料輕量化是未來汽車行業(yè)發(fā)展的三大趨勢。
汽車設(shè)計呈現(xiàn)了輕量化、模塊化和電子化，設(shè)計效率提升，周期縮短，節(jié)能和環(huán)保的特色更加鮮明。而高性能環(huán)保復(fù)合材料是汽車材料輕量化的重要選項(xiàng)之一，輕量化材料大規(guī)模應(yīng)用成為全球汽車發(fā)展的方向，若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%—8%，而在駕駛方面，汽車輕量化后其加速性能也將得到提高，而在碰撞時由于慣性小，制動距離也將減少。此外，車輛每減輕100公斤，二氧化碳排放可減少約5克/公里。這些數(shù)據(jù)顯示輕量化設(shè)計具備這樣三個優(yōu)點(diǎn)：節(jié)油、減排、提升駕駛樂趣。
隨著智能無人駕駛汽車正從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嵱没l(fā)展趨勢，未來塑料復(fù)合材料在汽車中的應(yīng)用將更為廣泛，高性能、環(huán)保、可回收、再生資源利用等特性將成為汽車用復(fù)合材料主要發(fā)展方向。
材料替代、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、先進(jìn)制造工藝是汽車輕量化的三個重要途徑，三個途徑是相輔相成的，但新材料的應(yīng)用及其引起的制造工藝的改變對汽車零部件行業(yè)影響巨大，同時也將帶來很多機(jī)會。先進(jìn)高強(qiáng)鋼、鋁鎂輕金屬、復(fù)合材料是主流的輕量化替代材料，在國際上，汽車輕量化已是大勢所趨，三類輕量化材料均已取得了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用并獲得了不同程度的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
然而，塑料也存在著嚴(yán)重的弊端——不耐老化，從而影響其使用壽命，尤其是經(jīng)過一段時間服役后，再加工而成的再生塑料。
展開 科學(xué)家用硅材料3D打印出新型生物反應(yīng)器 或讓肢體再生
研究報告合著作者、美國塔夫斯大學(xué)艾倫探索中心發(fā)育生物學(xué)家Michael Levin說：“通常情況下，成年爪蛙只能重新長出一根沒有生物特征的細(xì)長軟骨刺，我們的手術(shù)就是激活它們從未出現(xiàn)過的再生反應(yīng)，從而形成更大、更具結(jié)構(gòu)特征的附體。這種生物反應(yīng)器裝置引發(fā)非常復(fù)雜的肢體再生，是生物工程師無法直接微處理實(shí)現(xiàn)的。”
科學(xué)家使用硅材料3D打印這種生物反應(yīng)器，在里面填充水凝膠。他們在水凝膠中加入促進(jìn)愈合和再生的蛋白質(zhì)，然后加入黃體酮。黃體酮已被證實(shí)可以促進(jìn)神經(jīng)、血管和骨組織修復(fù)。
研究人員將這些爪蛙分成了3組：實(shí)驗(yàn)組、控制組和對照組。在控制組和對照組中，當(dāng)爪蛙被截肢后，立即對它們縫合了生物反應(yīng)器。而在實(shí)驗(yàn)組爪蛙中，不僅縫合了生物反應(yīng)器，還要求生物反應(yīng)器將黃體酮釋放到截肢部位。24小時之后，所有爪蛙都被移除了生物反應(yīng)器。
他們在9.5個月的時間里不同時間段，實(shí)驗(yàn)組爪蛙的生物反應(yīng)器似乎引發(fā)了某種程度的肢體再生，但在其他兩組中未觀察到該現(xiàn)象。
Michael Levin說：“生物反應(yīng)器將對截肢傷口創(chuàng)建一個支持性環(huán)境，身體組織可以像胚胎階段那樣生長發(fā)育。非常短暫的生物反應(yīng)器應(yīng)用，載荷物質(zhì)將引發(fā)幾個月的組織和結(jié)構(gòu)生長。”
此外，不同于控制組和對比組，接受生物反應(yīng)器治療的實(shí)驗(yàn)組爪蛙的再生肢體更結(jié)實(shí)，骨骼更發(fā)達(dá)，神經(jīng)和血管組織分布更廣泛。通過分析水池中爪蛙的視頻，他們注意到再生肢體爪蛙游動狀況更接近正常未截肢爪蛙。
RNA測序和轉(zhuǎn)錄組分析表明，生物反應(yīng)器改變了截肢部位細(xì)胞中的基因表達(dá)。基因涉及氧化應(yīng)激、血清素激活信號和白細(xì)胞活躍上調(diào)，而其他一些與信號相關(guān)的基因則下調(diào)。
展開 華盛頓州立大學(xué)將再生碳纖維轉(zhuǎn)化為綠色建筑材料
華盛頓州立大學(xué)的研究人員正在與安吉利斯港的一家非營利組織合作，開發(fā)用于波音飛機(jī)的熱處理木材和再生碳纖維的新住房材料。
華盛頓州立大學(xué)復(fù)合材料與工程中心（CMEC）的研究人員正在協(xié)助安吉利斯港的復(fù)合材料回收技術(shù)中心（CRTC）生產(chǎn)建筑級交叉層壓木材（CLT，construction?grade cross?laminated timber）。
交叉層壓木材是美國相對較新的建筑材料，與許多傳統(tǒng)住宅材料相比，在可持續(xù)性方面具有顯著優(yōu)勢，CMEC主任和土地與環(huán)境工程系的Weyerhaeuser杰出教授Don Bender說道，他是該領(lǐng)域的首席研究員。華盛頓州立大學(xué)。https://m.hongyantu.com/goodlist/sz/10385.html
CLT可以用從森林中變薄的小直徑木材制成，以改善森林健康并降低野火風(fēng)險。本德說，使用CLT中的木材，而不是讓它燃燒，減少了導(dǎo)致全球變暖的污染性碳排放。
為了將木材轉(zhuǎn)化為更耐用，更穩(wěn)定的建筑材料，研究人員正在研究熱改性木材。熱改性使木材更耐腐爛，并且隨著濕度條件的變化不易萎縮和膨脹。其緊湊的分層還可以創(chuàng)建一種氣密的建筑材料，可以減少建筑物的能源使用和成本。此外，CLT面板預(yù)制，現(xiàn)場幾乎沒有浪費(fèi)。
由于CLT可以快速架設(shè)，因此它也是建筑物的理想建筑材料，需要簡單快速的建筑，從學(xué)校到災(zāi)難避難所。https://m.hongyantu.com/goodlist/sz/10369.html
木材的熱改性略微降低了其強(qiáng)度，因此研究人員將再生碳纖維添加到CLT中以恢復(fù)強(qiáng)度。再生碳纖維的成本約為原生纖維的十分之一。
這個項(xiàng)目正在華盛頓州對木結(jié)構(gòu)建筑的興奮日益增長。
展開 北歐化工和Topas開發(fā)新型工程材料 用于電動汽車和可再生能源應(yīng)用
蓋世汽車訊 據(jù)外媒報道，北歐化工（Borealis）和德國Topas Advanced Polymers已開始合作開發(fā)用于電容器薄膜應(yīng)用的新型工程材料。該材料采用北歐化工的聚丙烯（PP）樹脂和Topas的環(huán)烯烴共聚物（COC），可彌合標(biāo)準(zhǔn)聚合物和高端聚合物之間的性能差距。
（圖片來源：北歐化工）
這種新材料成本更低，且可以顯著提高薄膜電容器的耐溫性，因此將對電力轉(zhuǎn)換和傳輸方面產(chǎn)生重大影響。通過采用新材料，電動汽車的牽引逆變器可在更高溫度下更加節(jié)能，且可以更有效地將風(fēng)能或太陽能等可再生能源轉(zhuǎn)換為電力。
與標(biāo)準(zhǔn)PP聚合物制成的電容器相比，目前正在開發(fā)的EPN（乙烯-丙烯-降冰片烯）COC材料將顯著提高薄膜電容器的耐溫性，約將溫度提高30°C至45°C。通過允許在140°C的耐久高溫下使用聚合物電容器薄膜，新材料將縮小傳統(tǒng)聚合物與昂貴高溫塑料之間的差距。這種新材料同時兼?zhèn)渥罡唠娂兌扰c卓越均勻性，因此可打造出超薄（2至6微米）且高度一致的薄膜。若采用適當(dāng)?shù)募庸?shù)，新材料還可以適用于標(biāo)準(zhǔn)BOPP（雙向拉伸聚丙烯）薄膜加工機(jī)器。
高性能薄膜電容器是所有電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的關(guān)鍵元素，能以經(jīng)濟(jì)高效的方式實(shí)現(xiàn)綠色能源轉(zhuǎn)型。目前由北歐化工和Topas Advanced Polymers聯(lián)合開發(fā)的新材料將用于電動出行領(lǐng)域，特別是在需要更高的耐溫性和一致的頻率控制時，例如電動汽車和高速列車。此外，新材料還有助于實(shí)現(xiàn)綠色能源轉(zhuǎn)型，通過為逆變器大規(guī)模提供更具成本效益和能源效率的電容器，將由陸上和海上可再生能源（例如風(fēng)電場或光伏陣列）產(chǎn)生的HVDC電力轉(zhuǎn)化為HVAC，并以最小的能量損失返回。
展開 
各種二維三維混凝土骨料、再生骨料、顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料幾何微觀模型
? 二維——多邊形骨料（再生骨料）
可控參數(shù)：模型尺寸，顆粒占比，級配范圍（體積分?jǐn)?shù)+顆粒大小），可加邊界（一層及以上均可），再生骨料可控制其比例，骨料間距可設(shè)置，多邊形可控制凹凸性，投放比例最高可達(dá)80%。
? 二維——疊層骨料（左右為多邊形，中間為橢圓）
可控參數(shù)：模型尺寸，總顆粒占比，橢圓或者多邊形所占比例，級配范圍（體積分?jǐn)?shù)+顆粒大小），可加邊界（一層及以上均可），再生骨料可控制其比例，多邊形可控制凹凸性，橢圓長徑比可調(diào)控，投放比例最高可達(dá)80%，疊層位置可控。
? 三維——球骨料
可控參數(shù)：模型尺寸，顆粒占比，級配范圍（體積分?jǐn)?shù)+顆粒大小），可加邊界（一層及以上均可），再生骨料可控制其比例，投放比例根據(jù)級配會有所變化。
? 二維——邊界為特殊形狀，內(nèi)嵌骨料可選
可控參數(shù)：模型尺寸，總顆粒占比，橢圓或者多邊形所占比例，級配范圍（體積分?jǐn)?shù)+顆粒大小），可加邊界（一層及以上均可），再生骨料可控制其比例，多邊形可控制凹凸性，橢圓長徑比可調(diào)控，投放比例最高可達(dá)80%。
? 三維——隨機(jī)分布纖維
可控參數(shù)：模型尺寸，纖維數(shù)量或者體積分?jǐn)?shù)，級配范圍（纖維直徑、長度+纖維數(shù)量），可加邊界（目前未做），也可做成空心管（目前未做），投放比例根據(jù)級配會有所變化，纖維可選為實(shí)體或者線（桿單元），纖維傾角可控，纖維之間進(jìn)行重疊檢測。
? 三維——橢球骨料
可控參數(shù)：模型尺寸，總顆粒占比，級配范圍（體積分?jǐn)?shù)+顆粒大小），可加邊界（一層及以上均可），再生骨料可控制其比例，橢圓長徑比可調(diào)控，投放比例根據(jù)級配變化。
? 二維——橢圓骨料
可控參數(shù)：模型尺寸，總顆粒占比，級配范圍（體積分?jǐn)?shù)+顆粒大小），可加邊界（一層及以上均可），再生骨料可控制其比例，橢圓長徑比可調(diào)控，投放比例最高可達(dá)80%。
展開 世界首個再生碳纖維座椅“亮世”，原材料讓人萬萬想不到
它是采用再生碳纖維，通過自動鋪放技術(shù)制造，能夠大規(guī)模生產(chǎn)，并且各自具有獨(dú)特的圖案。
碳纖維復(fù)合材料超輕量且堅(jiān)不可摧，但這也使它成為環(huán)境的一大問題：它不可降解，而且難以回收利用。碳纖維通常用于飛機(jī)和汽車零件、運(yùn)動設(shè)備和樂器，但更令人擔(dān)憂的是，僅僅在生產(chǎn)過程中，就有30%的碳纖維變成廢料。
以前，就有不少人士想再生利用報廢的碳纖維材料，這次是一群專注家居產(chǎn)品設(shè)計師們通過和卓越制造商之間的合作，創(chuàng)造性地找到一條順利解決報廢的碳纖維再利用的方法。
這個環(huán)保科學(xué)又有創(chuàng)意的舉動，是由荷蘭公司ABEL/BREED著名室內(nèi)設(shè)計師瑪琳.凱普坦與NLR的一群航空航天工程師們，以及讓人敬畏的纖維鋪放機(jī)器人共同完成。
2017年3月，他們創(chuàng)造的世界首個再生碳纖維座椅和LED造型燈，首次在一家博物館展出了一個偉大的原型。
這把座椅有96的材質(zhì)是由再生碳纖維制成，僅有4%用的是新碳纖維單向帶，主要用在靠背和座位骨架。機(jī)器人對再生碳纖維進(jìn)行絲帶鋪放，這樣既可以大量生產(chǎn)，也能確保每個圖案的獨(dú)立性。
再生碳纖維材質(zhì)制造的座椅非常堅(jiān)固、舒適，并且超級輕，只有2.1公斤。
讓人萬萬想不到，如此精美的一把座椅，原材料竟是下面這一堆黑麻麻的碎布？
下面我們來共享一波美圖。
LABEL/BREED公司的設(shè)計師與荷蘭航空航天中心（NLR）的工程師們
緞帶編織在一起，形成輕巧但非常耐用的座椅
細(xì)節(jié)
自動鋪放碳纖維花卉燈
碳纖維花卉燈細(xì)節(jié)
碳纖維元素以更抽象的方式偏轉(zhuǎn)光
（來源：復(fù)合材料回收再利用）
展開 Mater.》綜述：電活性生物材料和系統(tǒng)用于調(diào)控干細(xì)胞命運(yùn)和組織再生的進(jìn)展
在組織發(fā)育與再生過程中，細(xì)胞和組織微環(huán)境（包括細(xì)胞間相互作用、可溶性因子和細(xì)胞外基質(zhì)等）在調(diào)節(jié)細(xì)胞行為和組織功能方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。因此，模擬天然組織/細(xì)胞微環(huán)境的功能性生物材料在組織再生應(yīng)用中具有巨大的潛力。其中，電活性生物材料，包括導(dǎo)電性材料和壓電性材料，不僅能作為細(xì)胞粘附和結(jié)構(gòu)支撐的支架，更重要的是能夠可以同時調(diào)節(jié)細(xì)胞/組織的行為和功能。在此基礎(chǔ)上，電刺激可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)許多生物學(xué)過程，從細(xì)胞增殖、遷移、和分化到神經(jīng)傳導(dǎo)、肌肉收縮、胚胎發(fā)生和組織再生等。
圖1 細(xì)胞與仿生細(xì)胞外基質(zhì)之間的動態(tài)機(jī)械相互作用。
中科院北京納米能源與系統(tǒng)研究所李琳琳研究員課題組近年來一直致力于研發(fā)電活性生物材料和自驅(qū)動器件，將其用于藥物遞送、干細(xì)胞分化調(diào)控和組織再生、生物傳感、癌癥治療等應(yīng)用方向（詳見課題組網(wǎng)頁：https://www.x-mol.com/groups/lilinlin）。最近，該團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)綜述了電活性生物材料和系統(tǒng)用于調(diào)控干細(xì)胞命運(yùn)和組織再生的最新進(jìn)展和未來研究方向。首先，詳細(xì)介紹了內(nèi)源性生物電和壓電的生物學(xué)基礎(chǔ)。接著，討論了模擬細(xì)胞和組織微環(huán)境的電活性生物材料和電刺激遞送系統(tǒng)的設(shè)計原理，以及介導(dǎo)的電刺激和相關(guān)細(xì)胞信號通路。然后，總結(jié)了電活性生物材料在調(diào)節(jié)干細(xì)胞命運(yùn)和組織再生方面的最新進(jìn)展，特別是在神經(jīng)再生、骨組織工程和心臟組織工程方面的應(yīng)用。
展開 Moldex3D模流分析之材料測量及數(shù)據(jù)庫
使用回收材料制造產(chǎn)品、并實(shí)現(xiàn)「可再生性設(shè)計」也成為一項(xiàng)重要的商業(yè)目標(biāo)。例如汽車產(chǎn)業(yè)中，福特一直在使用海洋塑料來替代汽車零部件；戴爾則開發(fā)了更易于回收的計算機(jī)，并計劃到2030年前至少使用50%的回收原料制造所有產(chǎn)品。
盡管可再生性設(shè)計的概念目前已有許多成功實(shí)例，但其仍是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。設(shè)計師在產(chǎn)品設(shè)計過程中，很可能會遇到以下問題：
如何找到與原生塑料具有相似特性的合適回收材料
使用再生材料時，如何減少生產(chǎn)上的不確定性
如何驗(yàn)證正確的產(chǎn)品設(shè)計并確保產(chǎn)品質(zhì)量
如何降低制造過程中的重工和廢料成本
這些問題乍看或許很令人傷腦筋（事實(shí)上也的確如此），但只要使用正確的工具，事情就會變得簡單許多。
Moldex3D材料中心
提供精確的再生料數(shù)據(jù)
在設(shè)計時間選擇理想的材料，對于降低生產(chǎn)失效率和保證良好的成型性能至關(guān)重要。然而由于再生塑料的分子結(jié)構(gòu)分解和回收次數(shù)，使其物理特性與原始材料差異很大。若要克服這項(xiàng)困難，可以向Moldex3D 材料中心提交材料測試需求，該中心擁有ISO 17025 認(rèn)證，并配備一系列高質(zhì)量的量測儀器，可協(xié)助企業(yè)取得準(zhǔn)確的材料數(shù)據(jù)。
圖一 Moldex3D材料中心配備的量測儀器
Moldex3D專家會針對客戶提供的再生材料和原始材料進(jìn)行量測。透過客制化的APP可獲得所需的材料信息，其中包括5種不同混合百分比的剪切黏度，以及剪切黏度如何受回收次數(shù)的影響，幫助客戶找到與原生塑料具有相似加工特性的混合材料。
圖二 ABS回收料濃度對黏度的影響
圖三 不同回收次數(shù)材料的流變特性
這些材料信息可應(yīng)用在CAE模流分析中，以確保更精確的模擬結(jié)果。以下段落將進(jìn)一步說明。
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