紙基功能材料的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，對(duì)功能材料的需求越來(lái)越高，然而大部分功能材料存在耗費(fèi)大、制作工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)，己經(jīng)滿足不了越來(lái)越大的應(yīng)用需求，在此基礎(chǔ)上，紙基功能材料成為前沿科技的一個(gè)考察重點(diǎn)。

1紙基功能材料

1.1紙基檢測(cè)芯片

紙的一種重要功能是經(jīng)常被視為分離和快速檢測(cè)技術(shù)的支撐材料，采用紙質(zhì)芯片可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)試紙無(wú)法實(shí)現(xiàn)的分辨技術(shù)和定量分析，因此可以使得樣品中的食品、環(huán)境中的污染物等得到快速、廉價(jià)和便攜式分析，紙芯片作為微流控芯片的新型重要成員，與傳統(tǒng)的芯片相比，它成本低，制備簡(jiǎn)單，無(wú)需復(fù)雜外圍設(shè)備的幫忙就能夠進(jìn)行價(jià)格低廉、效果好的分析試驗(yàn)，是未來(lái)診斷市場(chǎng)的重點(diǎn)關(guān)注目標(biāo)之一。

紙基微流控芯片把紙張當(dāng)成基底替換玻璃、硅、高聚物等材料，這種分析檢測(cè)器物被稱為微流控紙分析器件�？山�(jīng)過(guò)噴蠟打印、激光分割、印刷、繪圖、噴墨技術(shù)等途徑在紙上設(shè)計(jì)出理想的疏水區(qū)塊，進(jìn)而使得待分析流體根據(jù)設(shè)計(jì)的親水通道流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)各類生化分析。

1.2紙基載體陶瓷

以普通紙張為原料，采用凝膠-溶膠技術(shù)對(duì)紙張進(jìn)行處理，并通過(guò)折疊、粘貼等仿生設(shè)計(jì)，各種化學(xué)反應(yīng)形成的陶瓷載體復(fù)合材料，能改善普通材料的單一性能，如改善強(qiáng)度、提高韌性等困。被廣泛用于航天、軍工等部門。采用高強(qiáng)度、高彈性的紙制作的載體陶瓷，可以大大提高其韌性和可靠性。

1.3紙基柔性電子電路

當(dāng)代電子產(chǎn)品的發(fā)展往輕量化、柔性化的方向前進(jìn)，傳統(tǒng)意義上的剛性電路板很難達(dá)到當(dāng)前電子器件的需求。而紙基電路重量輕、能生物降解、形成的電路易折疊等特點(diǎn)，能夠?qū)θ嵝杂∷㈦娮拥拈_發(fā)具有重要意義。使用超聲震蕩技術(shù)制作均勻分布的納米銀導(dǎo)電墨水，把制作完好的導(dǎo)電墨水放入簽字筆筆芯里，進(jìn)而在紙質(zhì)基板上制作出導(dǎo)電線路，產(chǎn)生一種紙基柔性電路。

1.4紙基發(fā)光發(fā)熱材料

紙還能用于發(fā)光發(fā)熱，比如熒光紙，電光紙。如果能開發(fā)出一種性能優(yōu)良的發(fā)光紙，也許可以代替電燈提高光亮，大大節(jié)約各種能源的消耗，方便人們的日常生活。

1.5紙基摩擦材料

紙基摩擦材料出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代，是一種多孔的、高彈性的新型摩擦材料，其組成成分有纖維、粘結(jié)劑、摩擦性能調(diào)節(jié)劑、填料等，其制作過(guò)程通常使用相似造紙的工藝技術(shù)生產(chǎn)，所以被稱作“紙基”。紙基摩擦材料一般在油介質(zhì)中工作，作為一種新型摩擦材料，與傳統(tǒng)其他摩擦材料相比，紙基摩擦材料本身含有靜、動(dòng)摩擦系數(shù)比值較小，運(yùn)轉(zhuǎn)緩慢、噪音低和環(huán)保成本非常低廉的特性;相對(duì)于傳統(tǒng)粉末冶金銅基摩擦材料的靜、動(dòng)摩擦系數(shù)比值很大、震動(dòng)聲響大等缺點(diǎn)，紙基摩擦材料更受生產(chǎn)商的歡迎，所以被廣泛采用。紙基摩擦材料主要應(yīng)用在制作各樣車輛和工程機(jī)械、機(jī)床、船舶、礦山機(jī)械等行業(yè)濕式離合器和制動(dòng)器中，典型的有作為濕式離合器的摩擦材料，在各個(gè)方面具有非常寬廣的應(yīng)用前景。

2紙基功能材料的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科技的飛躍發(fā)展，紙基功能材料己經(jīng)成為新材料領(lǐng)域的核心，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、文明發(fā)展和國(guó)家建設(shè)方面具有極為重要的意義。它包含生物工程技術(shù)、能源開發(fā)方法、納米科技、環(huán)保科技、空間科技、計(jì)算機(jī)科技、海洋工程科技等當(dāng)代高新科技及相關(guān)產(chǎn)業(yè)，不僅對(duì)高新技術(shù)的推進(jìn)起著重要的作用，還對(duì)我國(guó)相關(guān)傳統(tǒng)技術(shù)的改善，實(shí)現(xiàn)跨時(shí)代發(fā)展有重大推進(jìn)作用。

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