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研究发现甲基纤维素可制成可持续性光纤

2021-02-27 08:55 作者: 来源: 本站 浏览: 23次 字号:

摘要:    盖世汽车讯 据外媒报道,芬兰坦佩雷大学和阿尔托大学的研究人员发明了一种由甲基纤维素(一种常用的纤维素衍生物)制成的光纤,该发现将为使用可持续且环保的纤维加工程序制造短距离光纤开辟了新途径。    顶尖石英玻璃光纤可以传输光信号数十公里,光损耗极低且通信网...

  

盖世汽车讯 据外媒报道,芬兰坦佩雷大学和阿尔托大学的研究人员发明了一种由甲基纤维素(一种常用的纤维素衍生物)制成的光纤,该发现将为使用可持续且环保的纤维加工程序制造短距离光纤开辟了新途径。

  

顶尖石英玻璃光纤可以传输光信号数十公里,光损耗极低且通信网络容量很大。但由于其脆性、低拉伸性和能量密集性,石英玻璃光纤不适用于局部短距离通信应用,如汽车、数码家电、纺织品、激光手术、窥镜和基于光纤的植入式设备,而生物聚合物光纤可能可以解决上述问题。

  

  

(图片来源:阿尔托大学)

  

坦佩雷大学一研究小组致力于开发用于短距离通信应用的生物聚合物光纤。该研究小组中的Nonappa副教授表示:“纤维素原料供应广泛,在可持续性纤维加工路线中,可以为可持续性材料的实际应用提供巨大的潜能。”一般来说,聚合物或塑料光纤通常用于短距离应用,但耐热性能和抗化学腐蚀性能较差。

  

Nonappa还说:“通过使用甲基纤维素水凝胶,我们发现,无需化学交联剂,简单的直接挤出法即可在室温下制备光纤。所得纤维透明性、机械强度和柔韧性都很高,且光学损耗低。”

  

生物聚合物光纤可适用于多功能传感器

  

除光信号传输外,还可对甲基纤维素光纤进行适当改进和功能化。论文的第一作者、博士研究员Ville Hynninen表示:“水凝胶基质可以直接添加各种分子和纳米颗粒,而不会损害纤维的机械性能或光传播能力,因此适合多功能传感器。”例如,结合质量分数极低的、被蛋白包覆的金纳米团簇可产生发光的光纤,可用于有毒金属离子检测传感器。

  

总而言之,该发现,以及丰富的纤维素衍生物和原材料,都将推动进一步研究和优化纤维素衍生的光学组件和装置。