Gỗ trong suốt sắp ra mắt và nó có thể trở thành vật thay thế tiết kiệm năng lượng cho kính

ô cửa kính
Cửa sổ kính như thế này có thể được thay thế bằng gỗ trong suốt. Shutterstock / Visions-AD

Gỗ là một vật liệu cổ xưa mà con người đã sử dụng hàng triệu năm, để xây dựng nhà ở, tàu thuyền và làm nguồn nhiên liệu đốt. Nó cũng là một nguồn có thể tái tạo và là một cách để thu giữ carbon dioxide dư thừa từ bầu khí quyển của Trái đất. Ngày nay, thành phần chính của gỗ - cellulose - được sản xuất hàng năm tại 20 lần khối lượng thép.

Một thứ bạn sẽ không sử dụng gỗ là làm cửa sổ. Thay vào đó, chúng tôi dựa vào thủy tinh và nhựa, trong suốt và khi cường lực, có thể hỗ trợ cấu trúc. Nhưng các tòa nhà bị mất rất nhiều nhiệt qua kính, và trong khi ánh sáng có thể mang một số nhiệt qua vật liệu, nó không phải là chất cách nhiệt tốt. Đây là lý do tại sao chúng ta cần kính hai lớp. Mặt khác, gỗ có tính cách nhiệt cao nhưng không trong suốt. Thông thường.

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học vật liệu đã thử nghiệm làm cho gỗ trở nên trong suốt. Làm cho gỗ có thể nhìn xuyên qua và giữ được các đặc tính cơ học cao của nó, sẽ cung cấp một giải pháp thay thế tốt cho thủy tinh từ một nguồn bền vững và có thể tái tạo. Các phương pháp trước đây làm điều này tốn nhiều năng lượng và sử dụng các hóa chất độc hại, nhưng một nghiên cứu mới đã chỉ ra một cách để làm cho gỗ trong suốt mà không cần sử dụng một lượng lớn năng lượng trong quá trình này.

Nhìn xuyên qua gỗ

Sự thiếu trong suốt của gỗ xuất phát từ sự kết hợp của hai thành phần chính của nó, cellulose và lignin. Chất lignin hấp thụ ánh sáng, và sự hiện diện của tế bào sắc tố - hợp chất hoạt hóa ánh sáng - trong vật liệu làm cho gỗ có màu nâu. Các sợi trong gỗ, chủ yếu bao gồm xenlulo, có cấu trúc giống như ống rỗng. Không khí trong các ống rỗng này phân tán ánh sáng, làm giảm độ trong suốt của vật liệu.

Công việc trước đây về làm cho gỗ trong suốt đã tham gia loại bỏ lignin hoàn toàn từ cấu trúc và thay thế nó bằng một vật liệu nhựa. Việc loại bỏ lignin đòi hỏi nhiều hóa chất có hại cho môi trường và nó cũng làm giảm đáng kể các tính chất cơ học của vật liệu. làm cho nó yếu hơn.

Nghiên cứu mới của các nhà nghiên cứu tại Đại học Maryland đã chứng minh cách làm cho gỗ trong suốt bằng cách sử dụng một hóa chất đơn giản - hydrogen peroxide - thường được sử dụng để tẩy tóc. Hóa chất này biến đổi các tế bào sắc tố, thay đổi cấu trúc của chúng để chúng không còn tác dụng hấp thụ ánh sáng và tạo màu cho gỗ.

Một khu rừng thông đầy nắng với những khúc gỗ ở phía trước.Loại bỏ một thành phần của gỗ, được gọi là lignin, có thể làm cho nó nhìn xuyên qua được. Shutterstock / Krasula


 Nhận tin mới nhất qua email

Tạp chí hàng tuần Cảm hứng hàng ngày

Hóa chất có thể được quét lên gỗ, sau đó được kích hoạt bằng cách sử dụng ánh sáng để tạo ra chất liệu màu trắng rực rỡ - gỗ vàng nếu bạn thích. Phản ứng hóa học của gỗ với hydrogen peroxide đã được biết đến nhiều. Đó là cơ sở để tẩy trắng bột gỗ được sử dụng để làm giấy - một trong những lý do tại sao giấy có màu trắng rực rỡ.

Lý do khác khiến giấy có màu trắng là do các lỗ hoặc lỗ trong cấu trúc của nó phân tán ánh sáng, giống như các sợi cellulose rỗng trong gỗ. Việc lấp đầy các sợi này bằng nhựa làm giảm sự tán xạ, cho phép ánh sáng truyền qua gỗ và làm cho gỗ trong suốt, trong khi vẫn giữ được các đặc tính cơ học ban đầu của nó.

Cửa sổ bằng gỗ

Đây là một sự phát triển rất thú vị sử dụng các phản ứng hóa học nổi tiếng của hydrogen peroxide với lignin. Cách tiếp cận này cũng có thể được áp dụng cho các mảnh vật liệu lớn, dẫn đến sản xuất vật liệu xây dựng trong suốt mang lại tiềm năng thay thế kính thực sự.

Vì hóa chất được quét lên gỗ, có thể có cơ hội cho các hiệu ứng trang trí được thêm vào vật liệu. Điều này có thể làm cho các tấm vật liệu phổ biến cho các ứng dụng trong nhà, đồng thời cung cấp thêm lớp cách nhiệt.

Cần phải thực hiện nhiều công việc hơn nữa để tối ưu hóa phản ứng với gỗ và đưa nó vào một quy trình tự động hóa công nghiệp. Nhưng một ngày nào đó, trong tương lai, bạn có thể đang ngồi trong nhà hoặc làm việc trong một tòa nhà có cửa sổ bằng gỗ.

Lưu ýConversation

Steve Eichhorn, Giáo sư Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu, Đại học Bristol

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.


Sách được đề xuất:

Động vật hoang dã của Yellowstone đang chuyển đổi

Động vật hoang dã của Yellowstone đang chuyển đổiHơn ba mươi chuyên gia phát hiện các dấu hiệu đáng lo ngại của một hệ thống bị căng thẳng. Họ xác định ba yếu tố gây căng thẳng quá mức: các loài xâm lấn, phát triển khu vực tư nhân của các vùng đất không được bảo vệ và khí hậu ấm lên. Các khuyến nghị kết luận của họ sẽ định hình cuộc thảo luận thế kỷ hai mươi mốt về cách đối mặt với những thách thức này, không chỉ trong các công viên Mỹ mà còn cho các khu vực bảo tồn trên toàn thế giới. Rất dễ đọc và minh họa đầy đủ.

Để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng "Động vật hoang dã đang chuyển đổi" của Yellowstone trên Amazon.

Glut năng lượng: Biến đổi khí hậu và chính trị của sự béo

Glut năng lượng: Biến đổi khí hậu và chính trị của sự béobởi Ian Roberts. Chuyên gia kể câu chuyện về năng lượng trong xã hội và đặt 'độ béo' bên cạnh biến đổi khí hậu như những biểu hiện của tình trạng bất ổn hành tinh cơ bản tương tự. Cuốn sách thú vị này lập luận rằng xung năng lượng nhiên liệu hóa thạch không chỉ bắt đầu quá trình biến đổi khí hậu thảm khốc mà còn đẩy sự phân bổ trọng lượng trung bình của con người lên cao. Nó cung cấp và thẩm định cho người đọc một bộ các chiến lược khử carbon cá nhân và chính trị.

Để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng "The Glut năng lượng" trên Amazon.

Khán đài cuối cùng: Nhiệm vụ của Ted Turner để cứu một hành tinh rắc rối

Khán đài cuối cùng: Nhiệm vụ của Ted Turner để cứu một hành tinh rắc rốicủa tác giả Todd Wilkinson và Ted Turner. Ted Turner, doanh nhân và ông trùm truyền thông gọi sự nóng lên toàn cầu là mối đe dọa khủng khiếp nhất mà loài người phải đối mặt, và nói rằng các ông trùm của tương lai sẽ được đúc kết trong việc phát triển năng lượng tái tạo thay thế xanh. Qua con mắt của Ted Turner, chúng tôi xem xét một cách suy nghĩ khác về môi trường, nghĩa vụ của chúng tôi là giúp đỡ người khác khi cần và những thách thức nghiêm trọng đe dọa sự tồn tại của nền văn minh.

Để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng "Last Stand: Ted Turner's Quest ..." trên Amazon.


Bạn cũng có thể thích

NGON NGU CO SAN

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

icon facebookicon twitterbiểu tượng youtubebiểu tượng instagrambiểu tượng pintrestbiểu tượng rss

 Nhận tin mới nhất qua email

Tạp chí hàng tuần Cảm hứng hàng ngày

Marie T.Russell's Daily Inspiration

VOERSELF VOICE

Chấp nhận và thay đổi: Bản chất thay đổi thường xuyên
Chấp nhận và thay đổi: Chống lại hiện tại? Thay đổi bản chất thường xuyên
by Lawrence Doochin
Khi chúng ta chống lại sự thay đổi, chúng ta sẽ sợ hãi. Khi chúng ta tự đánh giá mình, chúng ta cũng sẽ sợ hãi. Vì vậy…
Tử vi tuần: 10-16 / 2021/XNUMX
Tử vi tuần hiện tại: ngày 10 - 16 tháng 2021 năm XNUMX
by Pam Younghans
Tạp chí chiêm tinh hàng tuần này dựa trên ảnh hưởng của các hành tinh và đưa ra các quan điểm và…
Câu chuyện của Joanna: Từ ung thư vú đến việc chữa lành và liên kết
Câu chuyện của Joanna: Từ ung thư vú đến việc chữa lành và liên kết
by Tjitze de Jong
Joanna là một ví dụ điển hình về cách chữa lành dễ dàng và nhanh chóng khi cơ thể vật lý,…
Bí ẩn vĩ đại: Cách chữa lành khỏi bệnh Lyme và các bệnh khác
Bí ẩn vĩ đại: Cách chữa lành khỏi bệnh Lyme và các bệnh khác
by Vir McCoy và Kara Zahl
Nếu chúng ta tập trung vào tiềm năng tăng trưởng được cung cấp thông qua việc “khởi phát” bệnh tật, nó có thể…
Bây giờ nó có an toàn để ôm không?
Bây giờ nó có an toàn để ôm không?
by Joyce Vissell
Các thử nghiệm lâm sàng đã chỉ ra rằng những cái ôm có ý nghĩa tích cực đối với sức khỏe thể chất và tinh thần của bạn, thậm chí chúng còn…
Tự chăm sóc bản thân trông như thế nào: Đây không phải là một danh sách việc cần làm
Tự chăm sóc bản thân trông như thế nào: Đây không phải là một danh sách việc cần làm
by Kristi Hugstad
Nó không phải là xu hướng mới nhất. Nó không phải là một hashtag trên mạng xã hội. Và nó chắc chắn không ích kỷ.…
Những gì Michelangelo đã dạy tôi về việc tìm kiếm sự tự do khỏi sợ hãi và lo lắng
Những gì Michelangelo dạy tôi: Tự do khỏi sợ hãi và lo âu
by bởi Wendy Tamis Robbins
Hai tuần sau khi ly thân với người chồng đầu tiên, tôi đặt một chuyến du lịch bằng xe buýt qua Ý, chuyến đi đầu tiên của tôi…
Xóa tàn dư của một phụ huynh lạm dụng, không yêu
Xóa tàn dư của một phụ huynh lạm dụng, không yêu
by Maureen J. St. Germain
Bạn sắp học một kỹ thuật rất cụ thể để xóa tiềm thức của bạn khỏi tất cả những điều cũ…

ĐỌC MOST

Trồng các biển quảng cáo hoa trong vườn của bạn để giúp các lỗi gặp rắc rối
Trồng các biển quảng cáo hoa trong vườn của bạn để giúp các lỗi gặp rắc rối
by Samantha Murray, Đại học Florida
Côn trùng bị thu hút bởi những cảnh quan nơi các loài thực vật có hoa cùng loài được nhóm lại với nhau…
Những gì Michelangelo đã dạy tôi về việc tìm kiếm sự tự do khỏi sợ hãi và lo lắng
Những gì Michelangelo dạy tôi: Tự do khỏi sợ hãi và lo âu
by bởi Wendy Tamis Robbins
Hai tuần sau khi ly thân với người chồng đầu tiên, tôi đặt một chuyến du lịch bằng xe buýt qua Ý, chuyến đi đầu tiên của tôi…
Đứa Trẻ Nội Tâm Nói: "Hãy Nghe Tôi! Tôi Có Thể Giúp Bạn!"
Đứa Trẻ Nội Tâm Nói: "Hãy Nghe Tôi! Tôi Có Thể Giúp Bạn!"
by Marie T. Russell, Nội tâm
Đứa trẻ bên trong kiên nhẫn chờ đợi người lớn để ý đến nó, để nói chuyện với nó. Nó tự hỏi: "Làm sao…
Kính áp tròng công nghệ cao không phù hợp với khoa học viễn tưởng - Và có thể thay thế điện thoại thông minh
Kính áp tròng công nghệ cao không phù hợp với khoa học viễn tưởng - Và có thể thay thế điện thoại thông minh
by Bishakh Rout, Đại học McGill
Trong những năm qua, những khám phá khoa học mới đã dẫn đến việc sử dụng kính áp tròng mềm hơn và thoải mái hơn.…
Thuốc chủng ngừa ung thư dựa trên DNA kích hoạt miễn dịch tấn công khối u
Thuốc chủng ngừa ung thư dựa trên DNA kích hoạt miễn dịch tấn công khối u
by Jim Goodwin, Đại học Washington ở St. Louis
Chúng tôi nghĩ rằng đây là báo cáo đầu tiên về việc sử dụng vắc-xin DNA neoantigen ở người và…
Tại sao Bữa ăn Gia đình Tốt cho Người lớn và Trẻ em
Tại sao Bữa ăn Gia đình Tốt cho Người lớn và Trẻ em
by Anne Fishel, Đại học Harvard
Hầu hết các bậc cha mẹ đều biết rằng giờ ăn gia đình rất tốt cho cơ thể, trí não và tinh thần…
Xóa tàn dư của một phụ huynh lạm dụng, không yêu
Xóa tàn dư của một phụ huynh lạm dụng, không yêu
by Maureen J. St. Germain
Bạn sắp học một kỹ thuật rất cụ thể để xóa tiềm thức của bạn khỏi tất cả những điều cũ…
Tại sao QAnon không ra đi
Tại sao QAnon không ra đi
by Sophie Bjork-James, Đại học Vanderbilt
Đến thời điểm này, hầu như mọi người đều đã nghe nói về QAnon, âm mưu do một kẻ ẩn danh trực tuyến…

Thái độ mới - Khả năng mới

Nội địa.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Tất cả các quyền.