Facebook
Капитал страны
Капитал Страны

09 МАР, 07:52 МСК
USD (ЦБ)    75,5379
EUR (ЦБ)    88,9960


Прозрачная древесина может стать энергоэффективной альтернативой стеклу

10 Февраля 2021 1030 0 Наука и технологии
Прозрачная древесина может стать энергоэффективной альтернативой стеклу

Дерево - это древний материал, который люди использовали миллионы лет для строительства домов, кораблей и в качестве источника топлива для сжигания. Это также возобновляемый источник и один из способов улавливать избыток углекислого газа из атмосферы Земли. Сегодня ежегодное производство основного компонента древесины целлюлозы превышает производство стали более чем в 20 раз.

Одна вещь, для которой вы не стали бы использовать дерево, - это изготовление окон. Вместо этого мы полагаемся на стекло и пластик, которые прозрачны и, будучи закаленными, могут оказать структурную поддержку. Но здания теряют много тепла через стекло, и хотя свет может переносить тепло через материал, это плохой изолятор. Вот почему нам нужны стеклопакеты. С другой стороны, дерево обладает хорошими изоляционными свойствами, но не является прозрачным. Пока.

В последние годы материаловеды экспериментируют с тем, чтобы сделать дерево прозрачным. Обеспечение прозрачности древесины и сохранение ее высоких механических свойств могло бы стать хорошей альтернативой стеклу из экологически устойчивого и возобновляемого источника. Предыдущие методы были очень энергоемкими и использовали вредные химические вещества, но новое исследование показало способ сделать дерево прозрачным без использования огромного количества энергии в процессе.

Видя сквозь дерево

Непрозрачность древесины происходит из-за комбинации двух ее основных компонентов, целлюлозы и лигнина. Лигнин поглощает свет, а присутствие в материале хромофоров - светоактивных соединений - придает дереву коричневый цвет. Волокна в древесине, которые в основном состоят из целлюлозы, представляют собой полые трубчатые структуры. Воздух в этих полых трубках рассеивает свет, что еще больше снижает прозрачность материала.

Предыдущие работы по обеспечению прозрачности древесины включали полное удаление лигнина из структуры и замену его полимерным материалом. Удаление лигнина требует большого количества экологически вредных химикатов, а также значительно снижает механические свойства материала, делает его слабее.

Новое исследование, проведенное учеными из Университета Мэриленда, демонстрирует, как сделать дерево прозрачным с помощью простого химического вещества - перекиси водорода, обычно используемой для обесцвечивания волос. Это химическое вещество модифицирует хромофоры, изменяя их структуру, поэтому они больше не поглощают свет и не окрашивают древесину.

Химикат можно нанести кистью на дерево, а затем активировать светом, чтобы получить блестящий белый материал - светлое дерево, если хотите. Химическая реакция древесины с перекисью водорода хорошо известна. Это основа для отбеливания древесной массы, используемой для изготовления бумаги - одна из причин, по которой бумага имеет блестящий белый цвет.

Другая причина, по которой бумага белая, заключается в том, что поры или отверстия в ее структуре рассеивают свет, как и полые волокна целлюлозы в древесине. Заполнение этих волокон смолой уменьшает рассеяние, позволяя свету проходить через древесину и делая ее прозрачной, сохраняя при этом ее первоначальные механические свойства.

Деревянные стекла

Это очень интересная разработка, в которой используются хорошо известные химические реакции перекиси водорода с лигнином. Этот подход также может быть применен к большим кускам материала, что приведет к производству прозрачных строительных материалов, предлагающих реальный потенциал для замены стекла.

Поскольку химикат наносится на дерево щеткой, есть возможность добавить материалу декоративные эффекты. Это может сделать панели из материала популярными для внутреннего применения, а также предложить дополнительную изоляцию.

Необходимо проделать дополнительную работу, чтобы оптимизировать реакцию с древесиной и включить ее в промышленно автоматизированный процесс. Но однажды, в будущем, вы можете сидеть дома или работать в здании с деревянными стеклами, пишет The Conversation.

Редакция

Написать комментарий

правила комментирования
  1. Не оскорблять участников общения в любой форме. Участники должны соблюдать уважительную форму общения.
  2. Не использовать в комментарии нецензурную брань или эвфемизмы, обсценную лексику и фразеологию, включая завуалированный мат, а также любое их цитирование.
  3. Не публиковать рекламные сообщения и спам; сообщения коммерческого характера; ссылки на сторонние ресурсы в рекламных целях. В ином случае комментарий может быть допущен в редакции без ссылок по тексту либо удален.
  4. Не использовать комментарии как почтовую доску объявлений для сообщений приватного характера, адресованного конкретному участнику.
  5. Не проявлять расовую, национальную и религиозную неприязнь и ненависть, в т.ч. и презрительное проявление неуважения и ненависти к любым национальным языкам, включая русский; запрещается пропагандировать терроризм, экстремизм, фашизм, наркотики и прочие темы, несовместимые с общепринятыми законами, нормами морали и приличия.
  6. Не использовать в комментарии язык, отличный от литературного русского.
  7. Не злоупотреблять использованием СПЛОШНЫХ ЗАГЛАВНЫХ букв (использованием Caps Lock).
Отправить комментарий

Статьи

Власти собираются взыскать с россиян почти 2 трлн рублей по кредитам

Власти собираются взыскать с россиян почти 2 трлн рублей по кредитам
Экономика

Кремль отрицает планы повысить пенсионный возраст еще раз

Кремль отрицает планы повысить пенсионный возраст еще раз
Экономика 2

Минфин потерял миллиарды ФНБ из-за вложений в китайские юани

Минфин потерял миллиарды ФНБ из-за вложений в китайские юани
Экономика 14

Российских военных пошлют расширять БАМ и Транссиб. РЖД не хватает инвестиций

Российских военных пошлют расширять БАМ и Транссиб. РЖД не хватает инвестиций
Экономика 3

Новости бизнеса

Миллиарды импорта и сотни совместных компаний с Россией. Чем рискует Белоруссия в период кризиса

Миллиарды импорта и сотни совместных компаний с Россией. Чем рискует Белоруссия в период кризиса

Исследование: как изменились расходы компаний в пандемию

Исследование: как изменились расходы компаний в пандемию

Узнай, страна!

На Чограйском водохранилище начинается реконструкция

На Чограйском водохранилище начинается реконструкция

«Карельский окатыш» инвестирует 215 млн рублей в модернизацию

«Карельский окатыш» инвестирует 215 млн рублей в модернизацию
Капитал страны
Нашли ошибку на сайте? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter