Glasvensters soos hierdie kan met deursigtige hout vervang word. Shutterstock / Visions-AD
Hout is 'n antieke materiaal wat mense al miljoene jare gebruik, vir die bou van behuising, skepe en as brandstof vir verbranding. Dit is ook 'n hernubare bron en een manier om oortollige koolstofdioksied uit die aarde se atmosfeer op te vang. Vandag word die hoofbestanddeel van hout - sellulose - jaarliks geproduseer 20 keer die volume staal.
Een ding waarvoor u nie hout sou gebruik nie, is om vensters te maak. In plaas daarvan vertrou ons op glas en plastiek, wat deursigtig is en, wanneer dit gehard is, strukturele ondersteuning kan bied. Maar geboue verloor baie hitte deur glas, en hoewel lig hitte deur die materiaal kan bring, is dit nie 'n goeie isolator nie. Dit is waarom ons dubbele beglazing benodig. Hout, aan die ander kant, is baie isolerend, maar dis nie deursigtig nie. Gewoonlik.
In onlangse jare het materiaalwetenskaplikes geëksperimenteer om hout deursigtig te maak. Deur hout deursigtig te maak en sy hoë meganiese eienskappe te behou, sal dit 'n goeie alternatief wees vir glas vanuit 'n volhoubare en hernubare bron. Vorige metodes Dit was baie energie-intensief en het skadelike chemikalieë gebruik, maar 'n nuwe studie het 'n manier getoon om hout deursigtig te maak sonder om groot hoeveelhede energie in die proses te gebruik.
Deur hout sien
Wood se gebrek aan deursigtigheid kom uit die kombinasie van sy twee hoofkomponente, sellulose en lignien. Die lignien absorbeer lig, en die teenwoordigheid van chromofore - liggeaktiveerde verbindings - in die materiaal laat die hout bruin lyk. Die vesels in die hout, wat hoofsaaklik sellulose bevat, is hol buisagtige strukture. Die lug in hierdie hol buise verstrooi lig, wat die deursigtigheid van die materiaal verder verminder.
Vorige werk om hout deursigtig te maak, was betrokke verwyder die lignien heeltemal uit die struktuur en vervang dit met 'n harsmateriaal. Die verwydering van lignien benodig baie omgewingsskadelike chemikalieë, en dit verminder ook aansienlik die meganiese eienskappe van die materiaal. maak dit swakker.
Die nuwe studie, deur navorsers aan die Universiteit van Maryland, toon aan hoe om hout deursigtig te maak met behulp van 'n eenvoudige chemikalie - waterstofperoksied - wat gewoonlik gebruik word om hare te bleik. Hierdie chemikalie verander die chromofore en verander hul struktuur sodat hulle nie meer optree om lig te absorbeer en die hout in te kleur nie.
As u 'n houtkomponent, genaamd lignine, verwyder, kan dit deursigtig wees. Shutterstock / Krasula
Die chemikalie kan op die hout geborsel word en dan met behulp van lig geaktiveer word om 'n briljante wit materiaal te produseer - blonde hout as jy wil. Die chemiese reaksie van hout met waterstofperoksied is bekend. Dit is die basis vir die verbleiking van houtpulp wat gebruik word om papier te vervaardig - een van die redes waarom papier skitterwit is.
Die ander rede waarom papier wit is, is omdat porieë of gate in die struktuur lig versprei, net soos die hol sellulosevesels in hout. Deur hierdie vesels met hars te vul, verminder die verspreiding, sodat die lig deur die hout kan gaan en dit deursigtig kan word, terwyl die oorspronklike meganiese eienskappe behoue bly.
Houtvensters
Dit is 'n baie opwindende ontwikkeling wat bekende chemiese reaksies van waterstofperoksied met lignien gebruik. Die benadering kan ook op groot stukke materiaal toegepas word, wat lei tot die produksie van deursigtige boumateriaal wat 'n werklike potensiaal bied om glas te vervang.
Omdat die chemikalie op die hout geborsel word, kan daar moontlik dekoratiewe effekte by die materiaal gevoeg word. Dit kan materiaalpanele gewild maak vir binnenshuise toepassings, terwyl dit ook ekstra isolasie bied.
Verdere werk moet gedoen word om die reaksie met hout te optimaliseer en in 'n industriële outomatiese proses in te werk. Maar eendag, in die toekoms, sit u miskien in 'n huis of werk u in 'n gebou met houtvensters.
Oor die skrywer
Steve Eichhorn, professor in materiaalwetenskap en ingenieurswese, Universiteit van Bristol
Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.
Verwante Boeke:
Die toekoms wat ons kies: die klimaatkrisis oorleef
deur Christiana Figueres en Tom Rivett-Carnac
Die skrywers, wat sleutelrolle in die Parys-ooreenkoms oor klimaatsverandering gespeel het, bied insigte en strategieë om die klimaatkrisis aan te spreek, insluitend individuele en kollektiewe optrede.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Die onbewoonbare aarde: lewe na opwarming
deur David Wallace-Wells
Hierdie boek ondersoek die potensiële gevolge van ongekontroleerde klimaatsverandering, insluitend massa-uitwissing, voedsel- en waterskaarste en politieke onstabiliteit.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Die ministerie vir die toekoms: 'n roman
deur Kim Stanley Robinson
Hierdie roman stel 'n nabye toekoms-wêreld voor wat worstel met die impak van klimaatsverandering en bied 'n visie vir hoe die samelewing kan transformeer om die krisis aan te spreek.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Onder 'n wit lug: die aard van die toekoms
deur Elizabeth Kolbert
Die skrywer ondersoek die menslike impak op die natuurlike wêreld, insluitend klimaatsverandering, en die potensiaal vir tegnologiese oplossings om omgewingsuitdagings aan te spreek.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Uittreksel: Die mees omvattende plan wat ooit voorgestel is om globale verwarming te keer
geredigeer deur Paul Hawken
Hierdie boek bied 'n omvattende plan om klimaatsverandering aan te spreek, insluitend oplossings uit 'n reeks sektore soos energie, landbou en vervoer.
