元素百科介绍华中科技大学等可用于传感器的木炭海绵。轻木软硬适中,可制造模型飞机和全尺寸风涡轮叶片。最近,一个中美联合研究团队将轻木转化为一种“木炭海绵”,可以承受反复压缩和其他极端机械条件,为轻木的应用开辟了一个新的领域。相关研究结果最近发表在《化学》上。

华中科技大学的研究团队和马里兰大学的合作伙伴通过使用常见的化学物质破坏了硬半纤维素和木纤维,获得了弯曲的海绵结构,保持了轻木的正常细胞壁结构,然后加热到1000℃,将有机物变成碳。
研究人员指出,普通碳化木材,只经过加热步骤,没有任何化学改性,非常脆弱,适当的外力可以粉碎,木炭海绵在变形前,经历了高达1万次的连续“锤炼”,其性能非常好。
实验结果表明,硬而不可压缩的轻木可以通过化学处理和碳化过程产生机械压缩、抗疲劳、电响应灵敏度超过大多数可压缩碳材料的木炭海绵。由于这种海绵完全由天然木材制成,采用了简单、低成本的方法,因此具有可再生和可持续性。
经过海绵的进一步机电测试,研究人员将其用于手指应变传感器原型。该材料也可用于水净化装置、能量储存和通话技术,如超级电容器和充电电池。

