مشتق مرکبات، چوب شفاف را ۱۰۰ درصد تجدیدپذیر می‌کند
- لینک مفید:نانوموادهای مورد تقاضا در ساخت و ساز
- بیشتر بدانید:تبدیل لباس های خیابانی به نیروگاه‌های خورشیدی
مشتق مرکبات، چوب شفاف را ۱۰۰ درصد تجدیدپذیر می‌کند
پنج سال پس از معرفی مصالح ساختمانی چوبی شفاف، محققان سوئدی آن را به سطح دیگری ارتقا داده‌اند.
آنها با تزریق چوب به یک پلاستیک زیستی شفاف ساخته شده از مرکبات، راهی برای ساخت کامپوزیت خود ۱۰۰ درصد تجدیدپذیر و شفاف‌تر پیدا کرده‌اند.
از زمان معرفی اولیه آن در سال ۲۰۱۶ ("پنجره‌های چوبی، سوئدی‌ها ماده چوبی شفاف را برای ساختمان‌ها و سلول‌های خورشیدی توسعه می‌دهند")، چوب شفاف توسط محققان موسسه فناوری سلطنتی KTH به عنوان یکی از نوآورانه‌ترین مصالح ساختاری جدید برای ساخت و ساز ساختمان توسعه داده شده است.
این ماده نور طبیعی را از خود عبور می‌دهد و حتی می‌تواند انرژی حرارتی را ذخیره کند.
کلید تبدیل چوب به یک ماده کامپوزیت شفاف، حذف لیگنین آن است که جزء اصلی جذب نور در چوب است.
اما منافذ خالی باقی مانده در اثر عدم وجود لیگنین باید با چیزی پر شوند که استحکام چوب را بازیابی کرده و به نور اجازه نفوذ دهد.
در نسخه‌های اولیه این کامپوزیت، محققان مرکز علوم چوب والنبرگ KTH از پلیمرهای مبتنی بر فسیل استفاده کردند.
اکنون، محققان با موفقیت یک جایگزین سازگار با محیط زیست را آزمایش کرده‌اند: اکریلات لیمونن، مونومری ساخته شده از لیمونن.
آنها نتایج خود را در Advanced Science ("کامپوزیت‌های زیستی چوبی با کارایی بالا، کاملاً زیستی و از نظر نوری شفاف") گزارش کردند.
از آب پرتقال تا مصالح ساختمانی
سلین مونتاناری، نویسنده اصلی و دانشجوی دکترا، می‌گوید: «این لیمونن اکریلات جدید از مرکبات تجدیدپذیر، مانند ضایعات پوست که می‌توانند از صنعت آب پرتقال بازیافت شوند، ساخته شده است.»
محققان گزارش می‌دهند که این کامپوزیت جدید، انتقال نوری ۹۰ درصد را در ضخامت ۱.۲ میلی‌متر و کدورت بسیار کم ۳۰ درصد ارائه می‌دهد. برخلاف سایر کامپوزیت‌های چوبی شفاف که در پنج سال گذشته توسعه یافته‌اند، ماده توسعه‌یافته در KTH برای استفاده در سازه‌ها در نظر گرفته شده است.
این ماده عملکرد مکانیکی سنگینی را نشان می‌دهد: با استحکام ۱۷۴ مگاپاسکال (۲۵.۲ کیلوپاسکال) و الاستیسیته ۱۷ گیگاپاسکال (یا حدود ۲.۵ مگاپاسکال).
با این حال، پروفسور لارس برگلند، رئیس بخش فناوری فیبر و پلیمر KTH، می‌گوید که پایداری همواره برای گروه تحقیقاتی در اولویت بوده است.
برگلند می‌گوید: «جایگزینی پلیمرهای مبتنی بر فسیل یکی از چالش‌هایی بوده است که ما در ساخت چوب شفاف پایدار داشته‌ایم.»
او می‌گوید ملاحظات زیست‌محیطی و به اصطلاح شیمی سبز در کل کار نفوذ کرده‌اند.
این ماده بدون حلال ساخته شده است و تمام مواد شیمیایی از مواد اولیه زیستی گرفته شده‌اند.
زمینه‌های بالقوه برای فناوری نانو
برگلند می‌گوید پیشرفت‌های جدید می‌تواند طیف وسیعی از کاربردها، مانند فناوری نانو در چوب، را که هنوز کشف نشده‌اند، امکان‌پذیر کند.
امکانات شامل پنجره‌های هوشمند چوبی برای ذخیره‌سازی گرما از چوب است که دارای عملکرد روشنایی داخلی است، حتی یک لیزر چوبی.
برگلند می‌گوید: «ما بررسی کرده‌ایم که نور به کجا می‌رود و وقتی به سلولز برخورد می‌کند چه اتفاقی می‌افتد. مقداری از نور مستقیماً از چوب عبور می‌کند و ماده را شفاف می‌کند.
مقداری از نور در زوایای مختلف شکسته و پراکنده می‌شود و جلوه‌های دلپذیری در کاربردهای روشنایی ایجاد می‌کند.»
این تیم همچنین با گروه فوتونیک سرگئی پوپوف در KTH همکاری می‌کند تا امکانات فناوری نانو را بیشتر بررسی کند.
تاریخ:1404/6/30
مهسا نعمتی
