仿生硬软硬竹单板复合材料

抗弯强度243 MPa

通过减薄与对称层状重组,将竹材转化为性能可调、尺寸稳定的结构材料,为可持续制造提供可规模化的替代方案。

Wang, Xianke · Yichen, Yang · Chen, Xiaohan · Jianchang, Lian · Yuquan, Li · 刘焕荣 · Ma, Xinxin · 方长华

Journal of Cleaner Production 2025

参数信息

密度
0.63–0.92 g/cm³
孔隙率
26.3–45.5 %
弯曲强度
243 MPa
弯曲模量
18.4 GPa
比强度
216 N m/kg
翘曲降低
90 %

技术优势

性能可调

通过将展平竹材垂直分割为外层、中层、内层并按不同比例重组,密度可在0.63–0.92 g/cm³、孔隙率在26.3%–45.5%范围内连续调节,从而定制力学性能。

强度超越传统竹材

以层为主的对称复合材料弯曲强度达243 MPa、模量18.4 GPa,比强度216 N m/kg,优于传统展平竹和脱木素竹材料,可满足结构承载要求。

翘曲大幅降低

对称叠层设计消除了不对称弯曲,与梯度结构展平竹相比翘曲降低90%以上,显著提升尺寸稳定性。

可持续可规模化

基于展平和减薄等低能耗工艺,结合竹材快速可再生特性,提供可规模化的途径减少塑料依赖并促进循环林业经济。

应用场景