resumo

Com o desenvolvimento de artesanato de bambu, várias formas complexas de artesanato de bambu, a flexibilidade e a força das barras de bambu apresentam requisitos mais elevados. No povo, com a sabedoria do povo chinês, secar ao ar natural, queimar por mais de uma dúzia de segundos, cozinhar 10% de água salgada por 10 minutos e outros métodos podem melhorar a flexibilidade e a força das barras de bambu. Nos últimos anos, muitos acadêmicos também pesquisaram métodos eficazes para melhorar a flexibilidade e a força das barras de bambu através de vários experimentos em laboratório e alcançaram resultados significativos.

Metodologia Pesquisa

Chen Hung, da Universidade Florestal de Nanjing, e outros, realizaram pesquisas experimentais para melhorar a flexibilidade e a resistência das barras de bambu usando o dispositivo nanoVoxel-3000 de microscopia de precisão de Saning. Usando vários métodos de pré-tratamento de solução de NaOH de concentração, as barras de bambu natural são processadas em barras de bambu ultra-macias com maior resistência ao alongamento. Usando a tecnologia de microtomografia, o teste de varredura de alta resolução de amostras de barras de bambu foi realizado para obter a distribuição de fibras dentro da amostra, apontando mudanças estruturais dentro das barras de bambu e esclarecendo ainda mais o mecanismo de reforço da força e da resistência das barras de bambu por trás do tratamento alcalino.

O Senhor quer resultados

O resultado da digitalização de microCT é processado por software para obter o seguinte gráfico de efeitos que permite observar claramente a forma, orientação e tamanho das rachaduras e a distribuição espacial. Os resultados mostram que, quando as barras de bambu não tratadas são curvadas levemente, a superfície apresenta rachaduras que se expandem à medida que a força de curvatura aumenta, o que acaba por levar à ruptura das barras de bambu e que as rachaduras se expandem facilmente na direção vertical ao eixo da fibra. Para as barras de bambu tratadas, apesar de uma rachadura maior aparecer na superfície da barra de bambu sob uma curvatura intensa, a rachadura se estende axialmente ao longo da fibra, em vez de se estender verticalmente. Sob o efeito da curvatura, as barras de bambu tratadas têm muitas fitas de corte perto das rachaduras (mostradas pela seta verde), enquanto que apenas uma ou duas grandes rachaduras são encontradas nas barras de bambu não tratadas (mostradas pela seta amarela).

Microtomografia de bambu com cortes radiais curvados em diferentes posições

(a) a localização da barra de bambu dobrada, (b) bambu externo não tratado, (c) bambu externo tratado com 15% NaOH,

d) Bambú interno não tratado e) Bambú interno tratado com NaOH de 15%

Ao mesmo tempo, a estrutura dos poros das barras de bambu tratadas e não tratadas também é diferente. Como mostrado na figura abaixo, as células de tecido de parede fina na periferia da barra de bambu externa tratada são mais altas do que a parte média, formando um gradiente de densidade, e a densidade externa é maior e o estresse é maior. Em comparação com a estrutura relativamente uniforme nas barras de bambu internas tratadas, esta estrutura hierárquica aumenta significativamente a rigidez de flexão das barras de bambu externas tratadas. Sob o mesmo tratamento, a barra de bambu externa é mais difícil de quebrar quando dobrada do que a barra de bambu interna- É.

Resultados de imagem de microtomografia de barras de bambu curvas

(a) Bambou externo não tratado, (b) Bambou externo tratado com 15% NaOH, (c) Bambou interno não tratado, (d) Bambou interno tratado com 15% NaOH

Conclusão

A microtomografia de alta resolução alcançou a visualização tridimensional do estado da fibra interna da amostra, revelando a flexibilidade e as propriedades de alongamento das barras de bambu internas e externas tratadas com diferentes concentrações de álcalis, e é um método eficaz para estudar a microestrutura de materiais de fibra vegetal sob a ação de diferentes concentrações de álcalis.