Introducción

Con el desarrollo de la tecnología de tejido de bambú, las artesanías de tejido de bambú de diversas formas complejas plantean mayores requisitos para la flexibilidad y resistencia de las tiras de bambú. En la gente, confiando en la sabiduría del pueblo chino, los métodos de secado natural al aire, cocción a fuego durante más de diez segundos y cocción en agua salada al 10% durante 10 minutos pueden mejorar la flexibilidad e intensidad de las tiras de bambú. En los últimos años, muchos estudiosos también han estudiado métodos eficaces para mejorar la flexibilidad y la resistencia de las tiras de bambú a través de diversos experimentos en el laboratorio, y han logrado resultados significativos.

Métodos de investigación

Chen hong, de la Universidad forestal de nanjing, y otros llevaron a cabo investigaciones experimentales para mejorar la flexibilidad e intensidad de las tiras de bambú utilizando equipos de la serie nanovoxel - 3000 de microcirugía de precisión sanying. Las tiras de bambú naturales de bambú se procesan en tiras de bambú súper suaves con mayor resistencia a la tracción mediante el tratamiento previo de varias concentraciones de solución naoh. La técnica de tomografía computarizada microscópica se utilizó para escanear y probar las muestras de tiras de bambú de alta resolución, se obtuvo la distribución de fibra en el interior de las muestras, se señalaron los cambios estructurales en el interior de las tiras de bambú y se aclaró aún más el mecanismo de mejora de la resistencia y la tenacidad de las tiras de bambú detrás del tratamiento alcalino.

Principales resultados

Los resultados de la tomografía computarizada microscópica se procesan con software para obtener los siguientes mapas de efecto, que pueden observar claramente la forma, dirección, tamaño y distribución espacial de la grieta. Los resultados muestran que las tiras de bambú no tratadas tienen grietas en la superficie bajo una ligera flexión, que se propagarán con el aumento de la fuerza de flexión aplicada, lo que eventualmente conducirá a la rotura de las tiras de bambú, y las grietas se propagarán fácilmente en una dirección perpendicular al eje de la fibra. Para las tiras de bambú tratadas, aunque bajo una fuerte flexión se produjeron grietas más grandes en la superficie de las tiras de bambú, las grietas se expandieron a lo largo del eje de la fibra en lugar de verticalmente. Bajo la acción de flexión, las tiras de bambú tratadas tienen muchas bandas de corte cerca de las grietas (como se muestra en la flecha verde), mientras que solo se encuentran una o dos grietas grandes en las tiras de bambú no tratadas (como se muestra en la flecha amarilla).

Resultados de la tomografía computarizada microscópica de secciones radiales dobladas en diferentes posiciones de tiras de bambú

(a) ubicación de las tiras de bambú dobladas, (b) bambú exterior no tratado, (c) bambú exterior tratado con NaOH al 15%,

(d) bambú interior no tratado, (e) bambú interior tratado con NaOH al 15%

Al mismo tiempo, la estructura de poros de las tiras de bambú tratadas y no tratadas también es diferente. Como se muestra en la siguiente imagen, el grado de células parenquimales en la periferia de las tiras de bambú externas tratadas es mayor que en la parte media, formando un gradiente de densidad, y la densidad en la periferia es la más alta, con el mayor estrés. En comparación con la estructura relativamente uniforme en las tiras de bambú internas tratadas, esta estructura jerárquica mejora en gran medida la rigidez de flexión de las tiras de bambú externas tratadas. Bajo el mismo tratamiento, las tiras de bambú externas son más difíciles de romper que las tiras de bambú internas cuando se doblan..

Resultados de la tomografía computarizada microscópica de la sección transversal de las tiras de bambú dobladas

(a) bambú exterior no tratado, (b) bambú exterior tratado con NaOH 15%, c) bambú interior no tratado, d) bambú interior tratado con NaOH 15%

Conclusiones

La tomografía computarizada de alta resolución realiza la visualización tridimensional del Estado de la fibra interna de la muestra, revela la flexibilidad y las propiedades de tracción de las tiras de bambú internas y externas tratadas con diferentes concentraciones alcalinas, y es un método eficaz para estudiar la microestructura de los materiales de fibra vegetal bajo diferentes concentraciones alcalinas, que puede aplicar la tecnología de tomografía computarizada de alta resolución a investigaciones científicas similares.