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.


Bạn cũng có thể thích

NGON NGU CO SAN

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

VOERSELF VOICE

một người phụ nữ dưới ánh trăng tròn cầm một chiếc đồng hồ cát đầy đặn
Làm thế nào để sống trong sự hài hòa hoàn hảo
by Marie T. Russell, InsideSelf.com
Từ hòa hợp có nhiều nghĩa khác nhau. Nó được sử dụng trong âm nhạc, trong các mối quan hệ, đề cập đến nội tâm…
trăng tròn trên cây trơ trụi
Tử vi: Tuần 17 - 23/2022/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…
01 15 đúc bình thường cho máng xối
Cast Normal to the Gutter: North Node ở Taurus
by Sarah Varcas
Nút Bắc Kim Ngưu khẳng định đã đến lúc đặt nền móng vật chất của thế giới mới là…
người phụ nữ nhìn ra cửa qua "bức màn" hoặc những viên băng
Đôi khi ai cũng đau
by Joyce Vissell
Bạn có bao giờ thấy mình đang nhìn một số người nhất định và tự nghĩ, "Chắc chắn là người đó…
Cực quang điên cuồng bao gồm cả màu đỏ. Chụp bởi Rayann Elzein vào ngày 8 tháng 2022 năm XNUMX @ Utsjoki, Phần Lan Lapland
Tử vi: Tuần 10 - 16/2022/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…
khuôn mặt của một ông già trong hồ sơ với khuôn mặt của một đứa trẻ đang nhìn vào ông
Kêu gọi hành động! Chúng ta phải tạo ra sự khác biệt
by Pierre Pradervand
“Hoạt động tâm linh là một phương pháp thực hành kết hợp công việc tập trung vào thế giới bên kia và hướng nội của…
người phụ nữ đứng trên một vực thẳm
Tiếng gọi ánh sáng từ vực thẳm
by Laura Aversano
Lời cầu nguyện của tôi là tất cả chúng ta tạo ra một không gian cho bóng tối để tạo ra một cách mới để nhìn, cảm nhận,…
bồ công anh trong giai đoạn hạt giống với nhiều màu sắc khác nhau
Đổi mới và chuyển đổi: Đây là chính bạn!
by Marie T. Russell, InsideSelf.com
Chúng tôi không ngừng trong quá trình đổi mới bản thân và chuyển mình. Về mặt thể chất, chúng ta đang…
Hình thức ích kỷ cao nhất và tốt nhất là gì?
Có một điều như vậy là ích kỷ tốt?
by Alan Cohen
Tôi đã suy nghĩ lại về tính ích kỷ, bản ngã và sự coi trọng bản thân. Trong một số trường phái tư tưởng…
đứng trên mặt đất của bạn
Lấy hết can đảm để thể hiện và giữ vững lập trường của bạn
by Anaiya Sophia
Bây giờ không phải là lúc cho sự sáng tạo an toàn và đáng tin cậy. Bây giờ là lúc cho những… mới, sắc sảo và sáng tạo…
người đối diện với ba cánh cửa
Cách thức Hoạt động của Tâm trí Chúng ta: Ba Thái độ Tối thượng
by Jude bijou
Ba Thái độ Tối thượng là điểm mấu chốt về cách trí óc của chúng ta hoạt động. Có ba hủy diệt…

Được chọn cho Tạp chí InnerSelf

ĐỌC MOST

khuôn mặt của một ông già trong hồ sơ với khuôn mặt của một đứa trẻ đang nhìn vào ông
Kêu gọi hành động! Chúng ta phải tạo ra sự khác biệt
by Pierre Pradervand
“Hoạt động tâm linh là một phương pháp thực hành kết hợp công việc tập trung vào thế giới bên kia và hướng nội của…
người phụ nữ đứng trên một vực thẳm
Tiếng gọi ánh sáng từ vực thẳm
by Laura Aversano
Lời cầu nguyện của tôi là tất cả chúng ta tạo ra một không gian cho bóng tối để tạo ra một cách mới để nhìn, cảm nhận,…
bồ công anh trong giai đoạn hạt giống với nhiều màu sắc khác nhau
Đổi mới và chuyển đổi: Đây là chính bạn! (Băng hình)
by Marie T. Russell, InsideSelf.com
Chúng tôi không ngừng trong quá trình đổi mới bản thân và chuyển mình. Về mặt thể chất, chúng ta đang…
khuôn mặt của một ông già trong hồ sơ với khuôn mặt của một đứa trẻ đang nhìn vào ông
Kêu gọi hành động! Chúng ta phải tạo ra sự khác biệt (Video)
by Pierre Pradervand
“Hoạt động tâm linh là một phương pháp thực hành kết hợp công việc tập trung vào thế giới bên kia và hướng nội của…
người phụ nữ đứng trên một vực thẳm
Tiếng gọi ánh sáng từ vực thẳm (Video)
by Laura Aversano
Lời cầu nguyện của tôi là tất cả chúng ta tạo ra một không gian cho bóng tối để tạo ra một cách mới để nhìn, cảm nhận,…
che mặt của một người phụ nữ ngồi trước máy tính
Làm thế nào để vượt qua sự hối tiếc có thể tiêu tốn tất cả
by J. Kim Penberthy, Đại học Virginia
Hối tiếc là một phản ứng rất thực tế đối với một sự kiện đáng thất vọng trong cuộc đời bạn, một lựa chọn bạn đã đưa ra mà không thể…
gà trống vỗ cánh và "khệnh khạng"
Mở hộp Người đàn ông: Cách đối mặt với “Thứ” của bạn
by Ray Arata
Ngày nay, tất cả những gì cần là bật tin tức, đọc báo hoặc nói chuyện với mọi người để trở thành…
cuộc sống bí mật của thực vật
Đời sống bên trong của thực vật có thể khiến bạn ngạc nhiên
by Sven Batke, Đại học Edge Hill
Để tồn tại trên cạn, thực vật phải tự bảo vệ mình khỏi bức xạ UV và phát triển bào tử và sau đó…

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.