新加坡研究人員成功將廢紙變身多功能材料

新加坡國(guó)立大學(xué)工程學(xué)院機(jī)械工程系的助理教授 Duong Hai Minh 領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)世界第一個(gè)成功將廢紙轉(zhuǎn)換成綠色纖維氣凝膠。這款新纖維氣凝膠無(wú)毒、超輕、靈活、非常堅(jiān)固而且防水，可用于溢油清理、隔熱和包裝等領(lǐng)域，還可用作藥物遞送的涂層材料以及各種生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的智能材料。

研究團(tuán)隊(duì)還成功將廢紙轉(zhuǎn)換成氣凝膠的處理過(guò)程變得更環(huán)保。其制造過(guò)程的能耗降低了70%，產(chǎn)生的水氣污染排放物更少，氯漂白過(guò)程使用的二惡英更少，而且速度更快——整個(gè)過(guò)程只需三天。

這款新纖維氣凝膠具有超高的吸油能力。該氣凝膠使用甲基三甲氧基硅烷 (MTMS) 涂層，是一款防水劑，吸油(不包括水)量是干重的90倍，效率相等于商業(yè)吸油劑的四倍。此外，它們可通過(guò)擠壓，恢復(fù)被吸收的99%以上的原油。

該新纖維氣凝膠還有一個(gè)重要用處，即用作建筑物的隔離材料。該纖維氣凝膠的防水屬性使其能夠用于干燥和雨水天氣，在熱帶氣候下其結(jié)構(gòu)能夠在大約六個(gè)月的時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定。這款纖維氣凝膠非常堅(jiān)韌，可提高建筑物強(qiáng)度。此外，這些氣凝膠超輕，而且很薄，可減少墻的厚度，從而增加建筑物的空間。

國(guó)大工程學(xué)院團(tuán)隊(duì)研發(fā)的這些新纖維氣凝膠還可能為包裝行業(yè)帶來(lái)改變。環(huán)保型生物降解氣凝膠泡沫以及先進(jìn)的纖維氣凝膠納米片可能會(huì)取代氣泡墊等塑料包裝材料。

生物降解氣凝膠有很大的表面積和很高的多孔性，還可用作藥物遞送的涂層材料以及智能材料。

研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了拓展纖維氣凝膠承重能力的方法：將纖維氣凝膠的纖維注入金屬納米粒溶液。然后敲平纖維氣凝膠，去除大部分空氣，產(chǎn)生帶有磁性的薄膜(承重能力達(dá)每平方厘米28噸以上)。

無(wú)甲基三甲氧基硅烷涂層的纖維氣凝膠具有吸水性，所以可吸收和保留大量極性流體，如水和酒精等。因此，它們可用于嬰兒尿布和衛(wèi)生棉等產(chǎn)品。

此外，壓縮纖維氣凝膠還可通過(guò)塞入傷口內(nèi)處理槍傷、刺傷等致命傷口。該海綿狀物在傷口內(nèi)擴(kuò)張，20秒甚至更短時(shí)間內(nèi)生成壓力止血以及阻止致命的大量出血，可大大提高存活率。

該團(tuán)隊(duì)已在美國(guó)、中國(guó)、印度和東南亞為其發(fā)明提交了專(zhuān)利申請(qǐng)。