华中科技大学等研发可用于传感器的木炭海绵

轻质木材硬度适中，可用于制作模型飞机和全尺寸风力涡轮机叶片。最近，一个中美联合研究小组将轻木的自然结构与化学和物理性质结合起来，将轻木转化为一种能够承受反复压缩和其他极端机械条件的“木炭海绵”，为轻木的应用开辟了一个新的领域。相关研究成果最近发表在《化学》杂志上。

华中科技大学的研究小组及其在美国马里兰大学的合作者通过使用普通化学物质破坏硬半纤维素和木质素纤维，从而获得柔性海绵结构并保持苦瓜木材的正常细胞壁结构，然后将其加热至1000℃。将有机物质转化为碳。

研究人员指出，普通炭化木只经过一个加热步骤，没有经过任何化学改性，非常易碎，可以被适当的外力压碎，而木炭海绵在变形前经过多达10000次的连续“回火”，性能优异。

实验结果表明，硬而不可压缩的轻木经过化学处理和炭化后，可以生产出机械压缩性、抗疲劳性和电响应灵敏度高于大多数可压缩碳质材料的炭海绵。因为这种海绵完全由天然木材制成，并且采用了简单和低成本的方法，所以它是可再生和可持续的。

在对海绵进行进一步的机械和电学测试后，研究人员将其用于手指应变传感器的原型中。这种材料也可用于水净化设备、能量存储和通信技术，如超级电容器和可充电电池。

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