Как может прозрачное дерево заменить стекло?

Стекло по-прежнему остается важнейшим компонентом в строительстве, однако его традиционные методы производства практически не изменялись за тысячи лет. Современное стекло не разлагается естественным путем, его переработка затруднена, а в некоторых случаях материал может быть экологически опаснее пластика.
Как может прозрачное дерево заменить стекло?
Изображение носит иллюстративный характер

В поисках альтернатив стеклу ученые обращают внимание на другие прозрачные материалы. Одним из таких решений становится химически модифицированное дерево, превращаемое в прозрачное изделие без ряда существенных недостатков привычного стекла.

Профессор химии из Kennesaw State University, Bharat Baruah, отметил, что пластик находится во всех современных устройствах, но не разлагается в конце жизненного цикла. Его увлечение деревообработкой вдохновило на исследование возможности замены стекла древесиной, что открывает новые горизонты для устойчивых материалов.

Процесс создания прозрачного дерева начинается с использования бальсовой древесины, состоящей из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Удаление гемицеллюлозы и лигнина посредством химической обработки в вакуумной камере – с применением сульфита натрия и разбавленного отбеливателя – оставляет позади пористую целлюлозную структуру, напоминающую бумагу. В эксперименте принимал участие студент Ridham Raval, работавший рука об руку с профессором Baruah.

Вдохновение для подобного подхода пришло профессору из детских воспоминаний о северо-восточной Индии, где при возведении зданий использовали древний цемент на основе песка, клейкого риса и яичных белков. Добавление этих ингредиентов к бальсовой целлюлозе позволило предположить, что новый материал можно не только затвердить, но и значительно укрепить.

Полученные в ходе эксперимента полупрозрачные деревянные пластины продемонстрировали как прочность, так и гибкость. Модифицированный деревянный скворечник с окном из прозрачного дерева, испытанный под воздействием тепловой лампы, показал снижение внутренней температуры на 9–11°F (примерно 5–6°C) по сравнению с обычным стеклянным окном, что свидетельствует о потенциальной энергосберегающей эффективности.

Разработанный материал можно будет применять не только в строительстве. Прозрачное дерево обладает перспективой использования в солнечных элементах, носимых сенсорах и покрытиях. Дополнительные эксперименты с интеграцией серебряных нанопроводов продемонстрировали новые функциональные возможности, хотя сами нанопроводы не являются биоразлагаемыми, что предоставляет возможность замены их на графен для сохранения экологичности.

Несмотря на обещающие результаты, прозрачные деревянные панели пока не готовы для массового применения в домах. Дальнейшая работа будет направлена на повышение уровня прозрачности и разработку масштабируемых производственных методов, учитывая сложность применения экологически безопасных реагентов для удаления гемицеллюлозы и лигнина.


Новое на сайте

19726Как северокорейские хакеры взломали одну из самых популярных библиотек JavaScript 19725Почему риски от подрядчиков стали главной дырой в кибербезопасности 19724Как выживший во второй мировой придумал нападение гигантского кальмара 19723Что если вселенная никогда не начиналась с точки бесконечной плотности? 19722Доживёт ли комета MAPS до субботы? 19721Квантовый процессор IBM побил сразу два рекорда — что это меняет? 19720Как северная Корея похитила $285 миллионов у Drift через предподписанные транзакции? 19719Как хакеры через одну дыру в Next.js украли ключи от 766 серверов? 19718Artemis II покинул земную орбиту и летит к луне 19717NASA показало невиданные снимки кометы 3I/ATLAS и запечатлело старт лунной миссии Artemis... 19716Сифилис появился 4000 лет назад — или его находили не там, где искали? 19715Энергетический дисбаланс земли зашкаливает, и учёные не могут это объяснить 19714Cisco закрыла две критические уязвимости с рейтингом 9.8 из 10 в системах IMC и SSM 19713Водород из хлебных крошек: реакция, которая может потеснить ископаемое топливо 19712Китайский спутник с «рукой осьминога» прошёл орбитальный тест дозаправки
Ссылка