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本科生丁东剑以第一作者在国际生物学领域权威期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(中科院二区TOP)上发表了题为“Bio-based dual-hollow PLA/chitosan/SiO2 thermoacoustic aerogels with broadband acoustic absorption ”的学术论文。武汉纺织大学足球投注平台
为该论文的第一署名单位,足球投注平台
熊思维副教授为论文的指导老师和通讯作者。

随着城市建筑与交通装备领域对热管理、噪声控制和材料可持续性要求的不断提升,传统隔热吸声材料因功能单一、降解困难等问题难以满足多重需求。本研究创新性地开发了基于多级孔隙工程的双中空复合气凝胶体系。该材料通过熔融纺丝-冷冻干燥工艺,构建了以聚乳酸(PLA)中空纤维为骨架、壳聚糖为粘结相、二氧化硅中空微球(SiO2 HMs)为功能单元的分级异质结构。PLA/SiO2复合气凝胶(PLA/SiO2 CAs)具有轻量化的结构(密度仅0.024 g·cm⁻³)。性能测试表明:PLA/ SiO2 CAs导热系数低至0.027 W·m⁻¹·K⁻¹,接近静止空气理论值(0.026 W·m⁻¹·K⁻¹),较商业聚氨酯泡沫降低63.5 %;在500-5500 Hz宽频域平均吸声系数达0.87,降噪系数(NRC)为0.63。环境评估证实其可在土壤掩埋条件下通过酶促降解作用实现90天内宏观结构解离,同时可通过酸辅助梯度分离法实现PLA与SiO2组分的定向回收。

图1:PLA/SiO2复合气凝胶的热管理性能研究
PLA/SiO2复合气凝胶在热学和声学性能上展现出卓越的多功能集成特性,其独特的双中空结构不仅实现了超低导热系数,还赋予了材料宽频域的高效吸声能力。这种“隔热-吸声”一体化特性,使其能够同步解决建筑与交通领域面临的热管理失效与噪声污染问题。其优异的性能不仅保障了应用环境的舒适与安全,独特的生物可降解性更确保了材料生命周期的环境友好性,为绿色可持续发展提供了创新的材料解决方案。

图2:PLA/SiO2复合气凝胶的声学性能研究
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