超声波“点草成金” 油菜秸秆成建筑新材 甘肃省高校研发出高性能环保建材

超声波“点草成金” 油菜秸秆成建筑新材

我省高校研发出高性能环保建材

每日甘肃网10月21日讯 据兰州日报报道 田地里常见的油菜秸秆，经过一番神奇的“改造”，也能变成结实耐用的建筑材料。近日，甘肃农业大学张克平科研团队在油菜秸秆的利用上取得了重大突破，让油菜秸秆“摇身一变”，成为性能更优异的木塑复合材料。

每年，油菜收割后都会产生大量的秸秆。如果随意焚烧，会污染空气，直接丢弃又浪费资源。如何让这些秸秆变废为宝，一直是科研人员努力的方向。这种复合材料既能减少塑料的使用，又能让秸秆得到利用，可谓一举两得。但是，油菜秸秆表面比较光滑，很难和塑料紧密地结合在一起。

为了解决这个问题，甘肃农业大学机电工程学院的张克平教授团队想到了一个巧妙的办法：用超声波来“加持”油菜秸秆。他们发现，通过超声波的振动，可以将一种叫作“凹凸棒石”的纳米材料，均匀地“贴”在油菜秸秆的表面。这种凹凸棒石就像给秸秆穿上了一层纳米级的“铠甲”，让它更容易和塑料结合。

凹凸棒石是一种天然的纳米材料，它的形状像一个个小棒，表面积很大，可以和周围的材料形成更多的接触点。通过超声波的“驱动”，凹凸棒石能够均匀地附着在秸秆上，形成一个“凹凸棒石—秸秆—塑料”的紧密连接。

科研团队发现，超声波不仅能让凹凸棒石分散开来，还能激活秸秆表面的活性，促进凹凸棒石和秸秆、秸秆和塑料之间的化学反应和物理结合。这种物理和化学的双重作用，让复合材料的结合更加牢固，性能也得到了全面提升。经过超声波和凹凸棒石处理的复合材料，不仅更加坚硬，而且更加耐用。与未经处理的材料相比，它的孔隙率降低了77%，硬度提高了12.28%，抗拉强度、弯曲强度和冲击强度也分别提高了4.26%、9.80%和17.95%，阻燃性能也得到了显著提升，可以应用于建筑材料、包装材料等。

这项研究的突破在于，它将秸秆改性和纳米粒子分散集成到一个步骤中，简化了制作过程，提高了效率。同时，它还克服了传统方法分散不均匀的问题，让木塑复合材料的性能得到了质的飞跃，为油菜秸秆等农业废弃物的资源化利用提供了新的思路。

记者 华静