圖為竹制復合材料管道
如今中國的高鐵事業正在蓬勃發展,而隨著環境保護的壓力增加,中國高鐵也開始考慮可持續化發展,此前中國就推出了一項獨一無二的黑科技,直接用竹子造高鐵,打造出了全世界首個采用竹復合材料制造的高鐵車廂,用竹子制造高鐵,中國用了什么黑科技呢?未來能全面推廣嗎?這次中國主要是研發出了一種竹制復合材料,它的強度極高,比鋼鐵還要堅不可摧,重量比傳統復合材料更輕,制造時產生的污染也更少,因此一旦投入使用不僅能極大降低中國高鐵產業制造時產生的污染,還可以極大降低高鐵運行的能源消耗,擁有非常顯著的環保效益。
圖為中國竹制高鐵
用竹子制造高鐵,聽上去相當科幻,但實際上并非不可能,只要將竹子加工成合適的材料即可,這次中國就研究出了一種先進的竹制復合材料,這種復合材料和傳統復合材料相比的區別很大,傳統復合材料主要由增強纖維和樹脂基體兩部分組成,而增強纖維一般采用玻璃纖維和碳纖維等高強度纖維,正是它們的存在才讓復合材料擁有了極高的強度,而中國的竹制復合材料則是用竹子身上提取的天然木質纖維,代替了化學方法生產的碳纖維和玻璃纖維。
圖為中國高鐵
相比于碳纖維或玻璃纖維,竹子的木質纖維雖然強度要低一些,但仍然比相同重量的鋼鐵強度更高,因此竹制復合材料強度雖然不如傳統復合材料,但還是更比鋼鐵高,而且竹質復合材料的一大優勢是木質纖維的重量比碳纖維或玻璃纖維更輕,因此整個竹質復合材料的重量比傳統復合材料更輕,利用它制造高鐵可以節省更多能量,據中國專家計算,用竹制復合材料制造的高鐵車廂運轉所消耗的能量相比普通車廂降低了約30%,如果利用它制造整輛高鐵列車,它的總能源消耗會比傳統高鐵列車低20%左右。
目前中國一共有數百輛高鐵列車在晝夜疾馳,每年都會消耗巨量的能量,可以想象如果這一技術能全面普及,讓所有高鐵都用上它們,可以節省多么多的能量,而且相比于傳統復合材料,竹制復合材料還有一大優勢是制造時產生的污染更少,碳纖維和玻璃纖維如今都是使用復雜的化學方法制造的,會產生大量的污染,而竹子的生產顯然非常便捷,只需要有一片合適的土地就可以直接種植,提取也不需要使用太多化學原料。
圖為竹制復合材料管
如今除了高鐵車廂之外,中國還在探索竹制復合材料更加廣泛的運用,中國專家認為我們平常生活中的大部分家具都可以使用竹制復合材料制造,不僅能提升它們的強度,也可以降低它們生產時的污染,一些對于強度要求不高的高強度零件也可以使用這種材料,比如汽車的車門部件等,總之竹制符合材料的應用范圍相當廣闊。
這款材料的研發成功也體現出了目前中國擁有的強大綜合國力,復合材料直到如今仍然是材料學的一項重點領域,需要相當高的理論和技術水平才可以研發出性能更優的復合材料,而中國這次卻能研發出竹制復合材料,顯然說明中國在這一方面的技術水平已經和西方不相上下了。
來源:騰訊新聞