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

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.



 Nhận tin mới nhất qua email

Tạp chí hàng tuần Cảm hứng hàng ngày

Bạn cũng có thể thích

VOERSELF VOICE

minh họa của một dải phim với các hình ảnh phong cảnh khác nhau trên mỗi khung
Thiết kế một tương lai mới cho chính bạn
by Tiến sĩ Carl Greer, PsyD
Trong thế giới vật chất, mọi thứ đều có quá khứ và tương lai, bắt đầu và kết thúc. Ví dụ, tôi…
giáo viên đứng trước học sinh trong một lớp học mở
Trở lại đam mê với Giáo dục Công cộng
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Hầu như chúng ta đều may mắn khi có ai đó trong đời khuyến khích, động viên chúng ta và cố gắng thể hiện…
Ảnh về Aurora của Valerie Pond, ngày 10 tháng 2021 năm XNUMX, Yellowknife, NT, Canada
Tử vi Tuần hiện tại: 11-17 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…
Trồng hoa qua hàng rào liên kết chuỗi
Rất nhiều câu hỏi ... Rất nhiều câu trả lời?
by Marie T. Russell, InsideSelf.com
Chúng ta đi qua cuộc đời với rất nhiều câu hỏi. Một số đơn giản. Hôm nay là ngày gì? Tôi sẽ có để làm gì…
cầu vồng trên cánh đồng
Cho bản thân thời gian, tử tế và chữa bệnh theo cách riêng của bạn
by Marie T. Russell, InsideSelf.com
Thật không may, nhiều người trong chúng ta đã trở thành nạn nhân của sự thỏa mãn tức thời. Chúng tôi muốn thành công và chúng tôi…
đầu người phụ nữ có vết nứt và có cây mọc sau đầu
Mở ra một cách sống hoàn toàn mới
by Giáo sĩ Wayne Dosick
Đôi khi một đại dịch — bất kể tàn khốc đến đâu — cũng chỉ là một đại dịch. Nhưng đôi khi— hầu hết các lần — nó là…
Hình ảnh một cuốn sách đang mở lơ lửng trên bầu trời với một cái cây mọc ra từ cuốn sách đang mở
Bạn có tin vào phép màu?
by Barry Vissell
Albert Einstein đã nói nổi tiếng, "Chỉ có hai cách để sống cuộc đời của bạn. Một là như thể không có gì ...
trong lòng bàn tay mở cầu vồng
Tìm bạc lót và cầu vồng
by Marie T. Russell, InsideSelf.com
Hãy cởi mở để khám phá những món quà mà cuộc sống đang ban tặng cho bạn - hãy mong đợi những chiếc áo lót bạc và cầu vồng, hãy…
Trẻ em, Quy tắc nền tảng và La bàn bên trong
Trẻ em, Quy tắc nền tảng và La bàn bên trong
by Barbara Berger
Vì mọi người đều có La bàn bên trong, điều này có nghĩa là trẻ em cũng vậy. Nhưng điều này có nghĩa là gì trong…
hnob2t7o
Tại sao tôi nên bỏ qua COVID-19 và tại sao tôi không
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Vợ tôi Marie và tôi là một cặp vợ chồng hỗn hợp. Cô ấy là người Canada và tôi là người Mỹ. Trong 15 năm qua…
Bạn có thể may mắn tới đâu?
Bạn có thể may mắn tới đâu? Tìm kiếm Clovers Bốn lá của bạn
by Alan Cohen
Bạn có thể biết những gì bạn đang tìm kiếm bằng những gì bạn đang tìm kiếm. Nếu bạn đang tìm thấy tình yêu, niềm vui,…

ĐỌC MOST

Cách sống trên bờ biển có liên quan đến sức khỏe kém
Cách sống trên bờ biển có liên quan đến sức khỏe kém
by Jackie Cassell, Giáo sư Dịch tễ học Chăm sóc Ban đầu, Tư vấn Danh dự về Y tế Công cộng, Trường Y khoa Brighton và Sussex
Nền kinh tế bấp bênh của nhiều thị trấn ven biển truyền thống vẫn tiếp tục suy giảm kể từ khi…
Các vấn đề phổ biến nhất đối với các thiên thần trái đất: Tình yêu, sự sợ hãi và niềm tin
Các vấn đề phổ biến nhất đối với các thiên thần trái đất: Tình yêu, sự sợ hãi và niềm tin
by Sonja Grace
Khi bạn trải nghiệm việc trở thành một thiên thần trái đất, bạn sẽ phát hiện ra rằng con đường phục vụ đầy rẫy…
Làm thế nào tôi có thể biết những gì tốt nhất cho tôi?
Làm thế nào tôi có thể biết những gì tốt nhất cho tôi?
by Barbara Berger
Một trong những điều lớn nhất mà tôi đã khám phá ra khi làm việc với khách hàng hàng ngày là vô cùng khó khăn…
Vai trò của nam giới trong những năm 1970 Các chiến dịch chống phân biệt giới tính có thể dạy chúng ta về sự đồng ý
Vai trò của nam giới trong những năm 1970 Các chiến dịch chống phân biệt giới tính có thể dạy chúng ta về sự đồng ý
by Lucy Delap, Đại học Cambridge
Phong trào nam giới chống phân biệt giới tính những năm 1970 có cơ sở hạ tầng gồm các tạp chí, hội nghị, trung tâm dành cho nam giới…
Trung thực: Hy vọng duy nhất cho các mối quan hệ mới
Trung thực: Hy vọng duy nhất cho các mối quan hệ mới
by Susan Campbell, tiến sĩ
Theo hầu hết những người độc thân mà tôi đã gặp trong chuyến du lịch của mình, tình huống hẹn hò điển hình là đầy…
Liệu pháp chữa bệnh bằng Chakra: Nhảy múa về phía Nhà vô địch bên trong
Liệu pháp chữa bệnh bằng Chakra: Nhảy múa về phía Nhà vô địch bên trong
by Công viên Glen
Nhảy Flamenco là một niềm vui để xem. Một vũ công flamenco giỏi toát lên sự tự tin tột độ…
Từ bỏ tất cả hy vọng có thể có lợi cho bạn
Từ bỏ tất cả hy vọng có thể có lợi cho bạn
by Jude bijou, MA, MFT
Nếu bạn đang chờ đợi một sự thay đổi và thất vọng vì nó không xảy ra, có thể nó sẽ có lợi cho…
Một nhà chiêm tinh giới thiệu Cửu đỉnh của chiêm tinh
Một nhà chiêm tinh giới thiệu Cửu đỉnh của chiêm tinh
by Tracy Marks
Chiêm tinh là một nghệ thuật mạnh mẽ, có khả năng cải thiện cuộc sống của chúng ta bằng cách cho phép chúng ta hiểu…

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

NGON NGU CO SAN

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

Thái độ mới - Khả năng mới

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