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一直以来，竹子都以刚硬君子的形象出现在世人面前，苍翠挺拔的竹“咬定青山不放松”，“坚韧刚劲”的代名词非它莫属！与古代竹的雅名遥相呼应，在现代，竹子被称为“植物钢铁”，同样体现出坚硬的特质。

这些年，在人类的“黑科技”帮助下，竹子的坚硬特质更是得到广泛运用，建筑家居不说，它甚至还能用来建造高铁和飞机！是什么让竹子这般“神通广大”？让我们一起来了解一下吧~

01 竹子本身有力量！

在加入“黑科技”之前，竹子自身就已具备一定的力量，自古以来便得到重用，是重要的建筑材料。魏晋时期的《南征八郡志》中便写到了“麓泠县有大竹，数围实中，任屋梁柱；覆用之则当瓦”。不论是祭祀建筑、大型集会建筑，还是日常的藏书建筑、居住建筑，都有竹子的身影。能得到如此广泛的运用，与其自身的特性是分不开的。

竹子抗拉强度高，弯曲性能良好，韧性极强。“竹子开花——节节高”，竹修长挺拔，生长速度快，毛竹的高度通常能达20米，而“竹中之王”巨龙竹最高达到45米，近15层楼高。个儿高，重量也就相应的重了起来，20米以上的新鲜成年毛竹重量可以接近70斤。

但是，毛竹自身却较细长，为了承担自身的重量，也为了抵御外界的风雨，不至于“弱不禁风”，竹子需要具有良好的抗拉强度。竹子具有很高的弹性和韧性。根据测定，竹材的顺纹抗拉强度达到170MPa，顺纹抗压强度达到80MPa，其中的刚竹一种更是“强中更强手”，其顺纹抗拉强度达208MPa，几乎相当于同样截面尺寸普通钢材的一半，若按单位质量来计算，则该单位质量的抗拉强度能达到钢材的2.5倍左右，完全可以与钢铁相提并论。

竹子的硬度也十分强大。数据显示，竹子的莫氏硬度大约在6到7之间。毛竹的莫氏硬度为6.2~7.4，平均值为6.9，可算作比较硬的材料。

如此强大的力学性能与竹子的“天赋”——微观结构是分不开的。竹材内部纤维层宽，纤维密度大，纤维组织致密，厚壁细胞沿着轴向整齐而密集的排列着，它们形成一层厚厚的防护墙，抵御着外界的风风雨雨。

图 | 竹节微观断面

竹材的比强度和比刚度高过木材，甚至高过了普通钢铁。因此，竹子被誉为“植物钢铁”也就理所当然啦！更妙的是，竹子是速生型草本植物，生长期的竹子每昼夜可以长高150-200厘米，属于再生资源，非常符合当今环保的大主题~

02 加入“黑科技”，小小竹材用处多

这么优秀的“人才”，加上“黑科技”加持，那真是“强强联合”！

上文中提到了竹子轴向拉伸强度高的特点，“黑科技”就是利用这点，对竹子展开加工。所谓的“黑科技”叫做“竹缠绕复合技术”，这种技术主要原理是将竹材经过一系列的加工处理后，利用缠绕工艺将竹片或竹束按照一定的规律和结构进行缠绕、压制、定型，以形成具有特定形状和性能的复合材料。

图 | 竹缠绕复合材料的制作过程

技术人员首先会经过处理，将竹子压制成连续而均匀的大幅面竹束单板，解决传统材料密度大、铺装不均匀、性能不稳定的问题。随后，再邀请水溶性酚醛树脂来帮忙热压处理，新型竹基复合材料，也就是“竹束单板层积材”就形成啦！

图 | 竹缠绕复合材料的组成结构

经过黑科技加工后的竹材可是“YYDS”！它环保、质量轻、强度高、保温性能良好、结构性能可靠，不易变形，还能设计、加工成不同的建筑、基础建设等。就比如标题中提到的造高铁，技术人员们会将这种材料压制成拨片，通过氨基树脂粘贴到模具上，高铁的竹纤维车厢就随之诞生啦！

它还以防摔、防渗漏特性被国家看中，制作成竹质缠绕复合管道，以竹子为基材、树脂为胶黏剂，采用缠绕工艺加工成型，贯连着大地下流通的血脉。目前，竹缠绕复合材料各类管材已经在各个岗位“光荣上岗”。跟着山区精准扶贫工程助农扶贫，根据2020年，竹材加工领域就已可解决75万农村劳动力就业，竹缠绕产品领域可提供就业岗位10万个；它跟随“一带一路”建设走向世界，2017年10月23日, 2017G-STIC全球科技创新大会在比利时布鲁塞尔召开，竹缠绕复合材料技术首次在欧洲亮相，赢得了世界范围的关注！

除了这一基础的组合“黑科技”，研究者们还在不断对这一技术加以改进。例如中国林业科学研究院木材工业研究所就发明了“纤维原位可控分离制造技术”，让这种材料具有更高的可控性和性能，从而能用来制造室外地板用材、竹集装箱底板用材等。未来，竹缠绕复合技术剑指建筑、管道柱体、轿车外壳、高铁内饰等更多领域，各方面全面开花，争取做出更多的贡献呀！

竹子凭借“黑科技”成为行业的领头羊，而除了竹子外，还有很多“内涵丰富”的植物，比如能够提取工业原料的蓖麻，提炼航空航天煤油的秸秆……人们发掘植物的“内涵”，植物也最大化地发挥出自己的优点，深入人类生活的每一个角落。正因如此，人们才更要保护美丽的大自然，与大自然和谐共生！