木基泡沫中混合金属,科学家开发出新型高强度复合材料-复合材料网

图为涂上了木纤维的金属海绵

图片来源:弗劳恩霍夫IWU研究所

早在2014年,来自德国弗劳恩霍夫木材研究所的科学家们就已经开发出一种可用作环保隔热材料的木基泡沫。如今他们更进一步,将这种木基泡沫与金属材料相结合,创造出了一种潜在应用范围更为广泛的复合材料

最初的木基泡沫首先是将木头颗粒磨碎成一种黏滑物质,然后在这种物质中通入气体使其呈现出泡沫状,最后使之自然变干,而其中的木材大多来自于林业废料。

木基泡沫多被加工成刚性板或柔性垫的形式,据悉成品非常适合用作建筑隔热材料,它比传统的石油基泡沫更为环保,而且不会像一些宽松的替代品那样随着时间的推移而沉淀下来。

为了制造新的木基金属混合泡沫,Frauke Bunzel博士领导的研究小组首先利用铸造工艺创造了开孔金属“海绵”。接着再将木纤维泡加入其中——海绵被反复地机械敲击,振动使粘性泡沫从海绵上滴下来,填满了所有孔洞。最后再将其晾晒干燥。

这种复合材料被称为“HoMe泡沫”(德语中木材与金属的缩写),是一种轻量复合材料,它不仅保留了木基泡沫的隔热和隔音性能,还具有比木基泡沫与金属海绵高得多的弯曲强度。该特性使它能够提供结构支持。另外值得一提的是,这种材料还具有导电性。

现在,人们希望HoMe泡沫可以添加至传统材料的内部,或者以独立面板的形式使用,比如可用作汽车发动机隔间中的声垫,或汽车地板上的踩踏垫。科学家们目前正在改进木基泡沫的制造过程,并将优化后的制造过程用在金属海绵上,以尽快进入商业规模的生产。