刊登日期 : 03/10/2021
被称为中国“新四大发明”之一的高铁，令出行变得愈来愈方便，如今科研工作者们更是研发出用竹子制造高铁部件的创新技术。“竹子高铁”不仅坚固耐用，还具备环保、重量轻的优点，这种中国南方的常见植物，未来或许将陪伴我们“日行千里”。
竹制材料不易变形 可用于高铁车厢部件
竹子这种具有东方意象的植物，从古至今都是中国人生活中必不可少的元素。小至筷子，大到建筑物脚手架，甚至建筑物都能用竹子制成。通过现代技术，竹子的性能还能进一步提升，甚至能够用于制造高铁车厢内部部件。经过专门机构验证，这种新型竹材料能够承受1万小时的静压测试，抗变形能力远超钢铁等金属材料。
用来制造高铁部件的新型竹材料采用“竹缠绕技术”制作，这是一种先进的特殊工艺，简单来说是以竹子为基材，采用树脂作为胶合剂，再用缠绕工艺进行加工。
基础材料一般会选用集成竹材、层积竹材、竹纤维板或重组竹材等半成品，切刨之后获得0.15到1.5毫米厚度的薄竹片，利用机械手段缠绕在产品模型之上，再使用成本相对较低的氨基树脂进行胶合处理。待到树脂完全固化之后，通过特殊手段脱模，形成最终产品。
“竹缠绕技术”本质是一种竹材再加工技术，它的加工方式灵活，生产过程高度自动化，并且材料来源广，利用率也非常高。经过这种工艺之后，竹子就变成了一种新型的生物材料。
相比起木材等其他常用材料，竹缠绕复合材料具备一定的特殊能力，而且还保留了竹子的韧性，可以形成曲体制品。它的抗压强度是木材的1.2到2倍，抗拉强度更达到2到25倍。
竹制材料轻巧 可显著节省高铁动能
更重要的是，竹材的重量比木材和钢铁更轻，如果中国高铁全面采用这种材料，整体的重量将下降20%，带来的最显著效果就是节省带动车厢所需的能量，每年在动车系统的电力上节省的资金就可能高达数百亿人民币。
目前，首先研发出这项技术的浙江萧山一间科研机构的工作者们，正继续研究如何令竹制材料不发黴和防火，为“竹子高铁”日后的推广打好基础。
该机构的副总工程师表示，单是对竹缠绕复合管进行压力测试，技术团队就进行了上万次实验。经过长达12年的研发，目前团队已获得171项专利，并编制了相关行业标准及国家标准。
他又表示，竹材料更大的价值在于生态。“竹缠绕复合材料是一种不折不扣的绿色材料，中国目前每年能生产1.5亿吨竹子，但有效利用的仅有4,000万吨”。据估算，如将每年1.1亿吨闲置竹资源制成竹缠绕制品，替代钢材、水泥、塑料制品等，将可节约1.4亿吨标准煤，减排3.5亿吨二氧化碳。
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