一、概況(kuang)
巴拿(na)馬的(de)(de)科(ke)學(xue)家們(men)取得(de)了(le)一(yi)項引(yin)人注目的(de)(de)成就，將稻(dao)殼和(he)回收的(de)(de)報紙(zhi)轉化(hua)為(wei)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)新型的(de)(de)隔熱材(cai)料(liao)。在《Frontiers in Built Environment》期刊上發(fa)表的(de)(de)研(yan)究詳細評估了(le)這種(zhong)(zhong)(zhong)材(cai)料(liao)的(de)(de)熱學(xue)和(he)機械特性。建(jian)筑行業(ye)是全球第二大塑(su)料(liao)消費行業(ye)，為(wei)全球能源(yuan)使用相關的(de)(de)溫室氣體排(pai)放(fang)貢獻了(le)逾三分之一(yi)。制(zhi)造(zao)建(jian)筑材(cai)料(liao)的(de)(de)過程對空氣、土地和(he)水質產生有害影響。因此，科(ke)研(yan)團(tuan)隊表示，利用農業(ye)工業(ye)廢棄物制(zhi)造(zao)建(jian)筑材(cai)料(liao)，是一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)更環保的(de)(de)替代方案，具有較(jiao)小的(de)(de)生態足(zu)跡。
二(er)、技術(shu)看點(dian)
1.創新(xin)工藝(yi)：在巴拿馬(ma)農村地(di)區進行的研究(jiu)中(zhong)，稻(dao)殼通常被視為(wei)農業(ye)廢物，常常被丟棄在垃圾(ji)填埋場或(huo)焚(fen)燒，對環境構成重要挑(tiao)戰。研究(jiu)人員采用了一種獨(du)特的工藝(yi)，將稻(dao)殼破碎后與(yu)回收和(he)切碎的報紙中(zhong)提取(qu)的纖維素相結(jie)合(he)。為(wei)了提高抗(kang)真菌性能并賦(fu)予混(hun)合(he)物防火特性，硼(peng)砂(sha)被引入。最終(zhong)，所有(you)成分都(dou)被膠水粘合(he)在一起。研究(jiu)團隊(dui)嘗試了不同(tong)比(bi)例的稻(dao)殼，初步混(hun)合(he)物包括(kuo)14%報紙、9%稻(dao)殼、15%硼(peng)砂(sha)和(he)62%膠水。
2.材(cai)料特性：通過測試，研究團隊(dui)發(fa)現在(zai)不同比例的(de)稻殼下(xia)，材(cai)料的(de)熱(re)傳(chuan)導性（常稱為k值）在(zai)0.0409至0.04607瓦特/米·開(kai)爾文（W/mK）范(fan)圍(wei)內變化(hua)。相比之(zhi)下(xia)，通常具有競爭力(li)的(de)天(tian)然和回收隔(ge)熱(re)材(cai)料的(de)k值在(zai)0.027至0.1 W/mK范(fan)圍(wei)內。此外，該材(cai)料在(zai)拉伸時最大承受的(de)應(ying)力(li)范(fan)圍(wei)為1.31至1.76兆帕斯卡（MPa），而抗(kang)壓強度范(fan)圍(wei)在(zai)20.19至21.23 MPa之(zhi)間。
這(zhe)些特(te)性使(shi)(shi)得研究(jiu)人(ren)員能(neng)夠評(ping)估在各種建筑應用中使(shi)(shi)用這(zhe)種材料(liao)的可行(xing)性。尤其是在高濕度(du)盛行(xing)的巴拿(na)馬以外的不同(tong)氣候條件下(xia)，未來需要進行(xing)更多研究(jiu)以驗證(zheng)該材料(liao)的隔熱性能(neng)。研究(jiu)團隊目前正在受控環境中測試該材料(liao)的降解情況。
3.應用(yong)前景：研究(jiu)人(ren)員強調了未來需要進行額外(wai)研究(jiu)以驗證(zheng)該材料的(de)(de)隔(ge)熱(re)性能，尤(you)其是在(zai)與(yu)巴(ba)拿馬高濕度氣候(hou)不(bu)同的(de)(de)氣候(hou)條(tiao)件下。他們正在(zai)測(ce)試該材料在(zai)受控環境中的(de)(de)降(jiang)解(jie)情況(kuang)。未來的(de)(de)研究(jiu)可(ke)能會探討(tao)替代配置，例如加入定(ding)向排(pai)列的(de)(de)長纖維，以提高材料在(zai)受拉伸時的(de)(de)性能。
"可(ke)(ke)以推(tui)斷(duan)，該(gai)材料在(zai)各種工程領域(yu)都具有潛在(zai)應用，包(bao)括(kuo)輕(qing)型零部件的生產、建筑面板(ban)和可(ke)(ke)持(chi)續包(bao)裝，"卡爾沃博士表示(shi)。
三、結語
這項研究代表了(le)對可(ke)持(chi)(chi)續建(jian)筑(zhu)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)創(chuang)新(xin)探索，將廢(fei)棄的(de)(de)農業廢(fei)物(wu)轉化(hua)為高效的(de)(de)隔熱材(cai)料(liao)(liao)。通(tong)過綜(zong)合應用稻(dao)殼和回收紙漿，科(ke)學家們成功(gong)地創(chuang)造了(le)一種具(ju)有競爭性熱導率(lv)的(de)(de)隔熱材(cai)料(liao)(liao)。這不僅有助于(yu)減少建(jian)筑(zhu)行(xing)(xing)業對塑料(liao)(liao)的(de)(de)依(yi)賴，還為環保建(jian)設提供了(le)一種可(ke)行(xing)(xing)的(de)(de)選擇(ze)。隨著這一創(chuang)新(xin)的(de)(de)推進，未來或將見證更(geng)(geng)多(duo)基于(yu)廢(fei)棄物(wu)的(de)(de)可(ke)持(chi)(chi)續建(jian)筑(zhu)解決方(fang)案(an)的(de)(de)發展。這項研究有望(wang)在全球建(jian)筑(zhu)業中推動(dong)更(geng)(geng)加(jia)環保和可(ke)持(chi)(chi)續的(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)選擇(ze)，減少對有害(hai)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)依(yi)賴。
尤(you)其(qi)值得關注的(de)(de)是，這一(yi)技(ji)術不僅僅是對環境友好的(de)(de)一(yi)種嘗(chang)試，更是在(zai)解決全球建筑行業對塑料的(de)(de)高(gao)度依(yi)賴(lai)和環境污染問題方面的(de)(de)一(yi)項重要創新。建筑業對塑料的(de)(de)廣泛使(shi)用(yong)一(yi)直以來都是一(yi)個環境挑戰，而這一(yi)研究提供(gong)了一(yi)種創新的(de)(de)途徑，通過廢(fei)棄物再利(li)用(yong)來降低(di)行業的(de)(de)碳足跡。
研(yan)(yan)究人員(yuan)的(de)(de)獨特工藝，將稻(dao)殼(ke)與回收報紙纖維素相結(jie)合(he)，不(bu)僅創造(zao)了一種(zhong)具(ju)有競爭力的(de)(de)隔(ge)熱材料，還解(jie)決了農(nong)業廢物(wu)處(chu)理的(de)(de)環境問(wen)題(ti)。在(zai)巴(ba)拿馬農(nong)村(cun)地區(qu)，稻(dao)殼(ke)一直被視(shi)為(wei)廢物(wu)，處(chu)理方(fang)式通(tong)常是(shi)填埋(mai)或焚燒，導(dao)致環境污染。這(zhe)一研(yan)(yan)究為(wei)廢棄物(wu)賦予了新的(de)(de)生命，將其轉化為(wei)對社會和環境都(dou)有益的(de)(de)資源。
此外，通(tong)過(guo)在(zai)不同(tong)(tong)比例的(de)(de)稻(dao)殼下進(jin)行實驗，研究團隊展示了該材料(liao)在(zai)不同(tong)(tong)應用場景下的(de)(de)適應性。這為未來的(de)(de)建筑項目(mu)提供了更(geng)多可(ke)能性，不僅可(ke)以用于隔熱材料(liao)，還(huan)可(ke)以在(zai)輕型零部件(jian)、建筑面板和可(ke)持(chi)續包裝等方面發揮(hui)作用。
然而，研(yan)究團隊(dui)也強調了(le)進一(yi)步的(de)(de)研(yan)究的(de)(de)必要性(xing)，特(te)別是在(zai)不同(tong)氣候條(tiao)件下的(de)(de)驗證和(he)(he)材料(liao)在(zai)控制環境中的(de)(de)降解測試。這種謹慎的(de)(de)科學態度確保(bao)了(le)新(xin)材料(liao)的(de)(de)可行性(xing)和(he)(he)持久性(xing)，為其(qi)廣泛應用奠定了(le)堅實的(de)(de)基礎。
總(zong)體而(er)言(yan)，這項研(yan)究(jiu)不僅在技術上取得了顯(xian)著(zhu)進展，同時也引領(ling)了建(jian)筑(zhu)行業邁向更加可持續和環保的方向。這種基于(yu)創(chuang)新的材料(liao)開發為我們提供了一個(ge)可復(fu)制和可擴展的模型(xing)，以減(jian)少建(jian)筑(zhu)業對有害材料(liao)的依賴，為未來創(chuang)造更可持續的建(jian)筑(zhu)環境。
來源：硬科技前(qian)沿(yan)