متنوع

الخشب الصافي: مادة جديدة يمكن أن تحل محل الزجاج

الخشب الصافي: مادة جديدة يمكن أن تحل محل الزجاج

طور العلماء طريقة لجعل الأخشاب شفافة مع الاحتفاظ بقوتها وخصائص العزل. طور باحثون في المعهد الملكي للتكنولوجيا KTH في ستوكهولم مادة شفافة جديدة مشتقة من أكثر مواد البناء شيوعًا في العالم: الخشب.

المادة الثورية مصنوعة عن طريق إزالة اللجنين كيميائيًا ، وهو أحد مكونات جدران الخلايا. يوضح Lars Berglund ، الأستاذ في مركز Wallenberg Wood Science في KTH: "عند إزالة اللجنين ، يصبح الخشب أبيضًا بشكل جميل. ولكن نظرًا لأن الخشب ليس شفافًا بشكل طبيعي ، فإننا نحقق هذا التأثير من خلال بعض الخياطة النانوية".

يصبح الخشب شفافًا

بعد إزالة اللجنين ، يتم تشريب طبقة القشرة البيضاء المسامية الناتجة ببوليمر شفاف ثم يتم مطابقة الخصائص البصرية للاثنين. تحتوي المادة الجديدة على الكثير من التطبيقات الممكنة.

ذات صلة: MIT يبدأ زجاج الطباعة ثلاثية الأبعاد

في حين أنه ليس واضحًا تمامًا مثل الزجاج ، فإن المنتج الجديد شفاف بصريًا. يسمح بمرور كمية كبيرة من الضوء مما يجعله مثاليًا للمناطق التي تتطلب الضوء ولكن ليس الشفافية الكاملة.

تطبيقات واسعة

يمكن استخدامه أيضًا كطلاء على الألواح الشمسية. يقول بيرجلوند: "يعد الخشب الشفاف مادة جيدة للخلايا الشمسية ، حيث إنه مورد منخفض التكلفة ومتوفر بسهولة ومتجدد". "يصبح هذا مهمًا بشكل خاص في تغطية الأسطح الكبيرة بالخلايا الشمسية."

ستكون الخطوات التالية هي البحث عن طرق لزيادة الإنتاج وتعزيز شفافية المواد. ويضيف بيرجلوند: "نعتزم أيضًا زيادة العمل مع أنواع مختلفة من الخشب". "يعتبر الخشب إلى حد بعيد أكثر المواد الحيوية استخدامًا في المباني. ومن الجذاب أن هذه المادة تأتي من مصادر متجددة. كما أنه يوفر خصائص ميكانيكية ممتازة ، بما في ذلك القوة والمتانة والكثافة المنخفضة والتوصيل الحراري المنخفض."

الباحثون في الولايات المتحدة يقومون بنفس الاكتشاف

العلماء السويديون ليسوا الوحيدين الذين يعثرون على هذه الطريقة لجعل الخشب أشبه بالزجاج. قام الباحثون في جامعة ماريلاند أيضًا بالتحقيق في كيفية جعل إزالة اللون والمواد الكيميائية من الخشب الأمر واضحًا بشكل غير متوقع. قال Liangbing Hu ، الذي كتب عن المشروع في Advanced Materials: "لقد فوجئنا بشدة بمدى شفافية المشروع".

بعبارات أساسية للغاية ، يتم توضيح الخشب نسبيًا باستخدام عملية من خطوتين. أولاً ، يُغلى الخشب في ماء يحتوي على هيدروكسيد الصوديوم ومواد كيميائية أخرى لمدة ساعتين تقريبًا. هذا يزيل الجزيء المسؤول عن إعطاء الخشب لونه.

ينشر الخشب الضوء مثل الطوب الزجاجي

ثم يُسكب الايبوكسي فوق الخشب لجعله أقوى. ومن المثير للاهتمام أن الخشب يحتفظ بالهيكل والقنوات الطبيعية منذ أن كان شجرة. يمكن لهذه القنوات بعد ذلك نقل الضوء بطريقة مشابهة لكيفية نقل العناصر الغذائية من قبل.

قال هو جين تاو "فى المواد التقليدية يتشتت الضوء". "إذا كان لديك تأثير الدليل الموجي مع الخشب ، يأتي المزيد من الضوء إلى منزلك." حاليًا ، كلا الفريقين البحثيين قادرين فقط على إنتاج المواد في كتل صغيرة جدًا ، لكن كلاهما سيواصل بحثهما حول كيفية توسيع نطاق العملية. يمكن أن تحتوي المادة الجديدة على تطبيقات في كل شيء من الهندسة المعمارية إلى الأجهزة.


شاهد الفيديو: البوليستر الشفاف يتحدي الايبوكسي علي الخشب (شهر نوفمبر 2021).