Появляется прозрачная древесина, которая может стать энергоэффективной альтернативой стеклу

оконные стекла
Такие стеклянные окна можно было бы заменить на прозрачное дерево. Shutterstock / Visions-AD

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 основной компонент древесины - целлюлоза - ежегодно производится на В 20 раз больше стали.

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 не лучший изолятор. Вот почему нам нужны стеклопакеты. С другой стороны, дерево обладает хорошими изоляционными свойствами, но не прозрачным. Обычно.

В последние годы материаловеды экспериментируют с тем, чтобы сделать дерево прозрачным. Сделать древесину прозрачной и сохранить ее высокие механические свойства, станет хорошей альтернативой стеклу из экологически безопасного и возобновляемого источника. Предыдущие методы для этого требовалось много энергии и использовались вредные химические вещества, но Новое исследование показал способ сделать дерево прозрачным, не затрачивая при этом огромное количество энергии.

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 древесине 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 созданию прозрачной древесины включали удаление лигнина полностью из конструкции и заменив ее 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 изменяет хромофоры, изменяя их структуру, поэтому они больше не поглощают свет и не окрашивают древесину.

Солнечный сосновый бор с бревнами на переднем плане.Удаление компонента древесины, называемого лигнином, может сделать его прозрачным. Shutterstock / Krasula

Химикат можно нанести щеткой 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.


 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

Деревянные окна

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

Необходима дальнейшая работа для оптимизации реакции с древесиной и включения ее в промышленно автоматизированный процесс. Но однажды, в будущем, вы можете сидеть дома или работать в здании с деревянными окнами.

Об автореБеседа

Стив Эйххорн, профессор материаловедения и инженерии, Бристольского университета

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.


Рекомендуемые книги:

Йеллоустон дикой природы в переходный

Йеллоустон дикой природы в переходныйБолее тридцати экспертов обнаружить тревожные признаки системы под напряжением. Они определяют три важнейших стресса: инвазивные виды, развитие частного сектора незащищенных землях, и потепление климата. Свои заключительные рекомендации будут формировать двадцать первого века дискуссии о том, как бороться с этими трудностями не только в парках, но и для американских заповедников по всему миру. Удобными для чтения и полностью проиллюстрированы.

Для получения дополнительной информации или заказать "дикой Йеллоустон в переходный период" на Амазонке.

Перенасыщение энергии: изменение климата и Политика упитанности

Перенасыщение энергии: изменение климата и Политика упитанностиИан Робертс. Опытно рассказывает историю энергию в обществе, и места "упитанности" рядом с изменением климата как проявление тех же фундаментальных планетарных недомогания. Эта захватывающая книга утверждает, что импульс энергии ископаемого топлива не только начали процесс катастрофического изменения климата, но и продвинули вверх средний человеческий распределения веса. Он предлагает и оценивает для читателя набор личных и политических де-карбонизации стратегий.

Для получения дополнительной информации или заказать "Перенасыщение Энергия" на Амазонке.

Последняя битва: Quest Тед Тернер, чтобы спасти планету Troubled

Последняя битва: Quest Тед Тернер, чтобы спасти планету TroubledТодд Уилкинсон и Тед Тернер. Предпринимательское и медиа-магнат Тед Тернер называет глобальное потепление наиболее страшную угрозу, стоящих перед человечеством, и говорит, что магнаты будущего будет отчеканена в развитии зеленого, альтернативные возобновляемые источники энергии. Глазами Теда Тернера, мы рассмотрим другой способ мышления об окружающей среде, наши обязательства, чтобы помочь другим нуждающимся, и серьезные проблемы, угрожающие выживанию цивилизации.

Для получения дополнительной информации или заказать "Last Stand: Quest Теда Тернера ..." на Амазонке.


Вам также может понравиться

Следуйте за InnerSelf

значок facebookзначок Twitterзначок YouTubeзначок Instagramпиктограммазначок rss

 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

ДОСТУПНЫЕ ЯЗЫКИ

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

ВНУТРЕННИЕ ГОЛОСЫ

Лунное затмение, 12 мая 2022 г.
Астрологический обзор и гороскоп: 23–29 мая 2022 г.
by Пэм Younghans
Этот еженедельный астрологический журнал основан на планетных влияниях и предлагает перспективы и…
05 21 разбудить воображение в опасные времена 5362430 1920
Переосмысление воображения в опасные времена
by Натурза Габриэль Крам
В мире, который часто кажется намеренным разрушить себя, я ловлю себя на том, что храню красоту — такую…
группа представителей разных рас, стоящих для группового фото
Семь способов проявить уважение к своей разнообразной команде (видео)
by Келли Макдональд
Уважение глубоко значимо, но дарить ничего не стоит. Вот способы, которыми вы можете продемонстрировать (и…
слон идет перед заходящим солнцем
Астрологический обзор и гороскоп: 16–22 мая 2022 г.
by Пэм Younghans
Этот еженедельный астрологический журнал основан на планетных влияниях и предлагает перспективы и…
фото Лео Бускальи с обложки его книги: Жизнь, любовь и обучение
Как изменить чью-то жизнь за несколько секунд
by Джойс Vissell
Моя жизнь резко изменилась, когда кто-то воспользовался этой секундой, чтобы указать на мою красоту.
составная фотография полного лунного затмения
Астрологический обзор и гороскоп: 9–15 мая 2022 г.
by Пэм Younghans
Этот еженедельный астрологический журнал основан на планетных влияниях и предлагает перспективы и…
05 08 развитие сострадательного мышления 2593344 завершено
Развитие сострадательного мышления по отношению к себе и другим
by Мария Т. Рассел, InnerSelf.com
Когда люди говорят о сострадании, они в основном имеют в виду сострадание к другим...
мужчина пишет письмо
Пишите правду и позволяйте эмоциям течь
by Барбара Бергер
Записывать вещи — хороший способ попрактиковаться в том, чтобы говорить правду.
Утрата невежества: помогая нашему миру пробудиться от дремоты
Утрата невежества: помогая нашему миру пробудиться от дремоты
by Кейт Монтана
И вдруг две реальности - моя обычная жизнь и моя жизнь с Аполлоном и ошеломляющими силами ...
Я заслужил свою мечту
Я смею мечтать, и я заслуживаю свою мечту
by Ноэль Стерн, доктор философии.
Если вы чувствуете, что не заслуживаете своей Мечты, независимо от того, сколько времени и пота вы вложили, сколько…
Изучите искусство извращения и почувствуйте любовь
Изучите искусство извращения и почувствуйте любовь
by Джуд Бижу, Массачусетс, MFT
Что плохого в том, чтобы не извиняться? Постепенно отказ от исправления своих ошибок становится закономерностью.

САМОЕ ЧИТАЕМОЕ

восстановление окружающей среды 4 14
Как местные птицы возвращаются в восстановленные городские леса Новой Зеландии
by Элизабет Эллиот Ноэ, Университет Линкольна и др.
Урбанизация и разрушение среды обитания, которое она влечет за собой, представляют собой серьезную угрозу для местных птиц…
История страданий и смертей, стоящих за запретом абортов в Ирландии и последующей легализацией
История страданий и смертей, стоящих за запретом абортов в Ирландии и последующей легализацией
by Гретхен Э. Эли, Университет Теннесси
Если Верховный суд США отменит решение «Роу против Уэйда» от 1973 года, легализовавшее аборты в…
сколько сна вам нужно 4 7
Сколько сна вам действительно нужно
by Барбара Жаклин Саакян, Кембриджский университет, и др.
Большинство из нас изо всех сил пытаются хорошо думать после плохого ночного сна — чувствуя себя затуманенными и неспособными работать…
доверчивые общества счастливы 4 14
Почему доверчивые общества в целом счастливее
by Энджамин Рэдклифф, Университет Нотр-Дам
Люди — социальные животные. Это означает, почти по логической необходимости, что люди…
польза воды с лимоном 4 14
Будет ли лимонная вода очищать или заряжать вас энергией?
by Эванджелин Манциорис, Университет Южной Австралии
Если верить анекдотам в Интернете, пить теплую воду с каплей лимонного сока — это…
группа представителей разных рас, стоящих для группового фото
Семь способов проявить уважение к своей разнообразной команде (видео)
by Келли Макдональд
Уважение глубоко значимо, но дарить ничего не стоит. Вот способы, которыми вы можете продемонстрировать (и…
эконом 4 14
5 фактов, о которых знают экономисты, но которые большинству людей кажутся неверными
by Рено Фукарт, Ланкастерский университет
Любопытно, что наша профессия состоит в том, что, когда мы, академические экономисты, в значительной степени согласны с каждым…
учимся концентрировать внимание 4 14
Эти стратегии и лайфхаки помогут любому, у кого проблемы с вниманием
by Роб Розенталь, Университет Колорадо
Из-за постоянного потока негативных отзывов, которые люди получают о своей продуктивности,…

Новое отношение - новые возможности

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholistPolitics.com | Рынок InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Публикации. Все права защищены.