Važan deo održive budućnosti čini modifikovanje prirodnih materijala pa je sa tim u vezi potrebno i detaljno razumevanje njihovih karakteristika. Na primer, način na koji toplota struji kroz bambusove ćelijske zidove mapiran je korišćenjem napredne skenirajuće termičke mikroskopije. Na ovaj način su dobijeni podaci koji pružajuju novo razumevanje kako su varijacije toplotne provodljivosti povezane sa elegantnom strukturom bambusa. Otkrića su objavljena u naučnom časopisu “Scientific Reports“ i usmeriće budući razvoj energetski efikasnijih i bezbednijih zgrada u čijoj se izgradnji koriste prirodni materijali.
Ilustracija (www.pixabay.com)
Trenutno u svetu oko 30-40% svih emisija ugljenika dolazi iz građevinskog sektora, kako zbog energetski intenzivne proizvodnje materijala (pretežno čelika i betona), tako i zbog energije koja se koristi za grejanje i hlađenje zgrada. Broj stanovnika na globalnom nivou raste, kao i koncentracija stanovništva oko velikih gradova, pa shodno tome tradicionalni pristupi gradnji postaju neodrživi.
Obnovljivi, biljni materijali, poput bambusa, imaju ogroman potencijal kada su u pitanju održive i energetski efikasne zgrade. Njihova upotreba značajno bi smanjila emisiju štetnih gasova.
Oglas
Studija je uključivala skeniranje preseka bambusovog vaskularnog tkiva, tkiva koje transportuje tečnost i hranjive sastojke unutar biljke. Dobijene slike otkrile su zamršenu strukturu vlakana sa naizmeničnim slojevima debelih i tankih ćelijskih zidova. Vrhovi topotne provodljivosti unutar strukture bambusa poklapaju se sa debljim zidovima na kojima su lanci celuloze (osnovna strukturna komponenta zidova biljnih ćelija) položeni gotovo paralelno sa stabljikom biljke. Ovi deblji slojevi takođe daju bambusu čvrstoću i krutost. Suprotno tome, tanji ćelijski zidovi imaju nižu toplotnu provodljivost, jer se lanci celuloze nalaze gotovo pod pravim uglom u odnosu na stabljiku biljke.
Vođa studije Darshil Shah sa Cambridge University's Department of Architecture je rekao da je priroda neverovatan arhitekta. Dodao je da bambus raste za jedan milimetar svakih devedeset sekundi, što ga čini jednim od najbrže rastućih biljnih materijala, i da to postiže stvaranjem unakrsno lamelirane strukture vlakana, što su saznali iz prikupljenih slika.
Ilustracija (www.pixabay.com)
Do sada su istraživanja sprovođena na ćelijskoj strukturi bambusa u odnosu na njegova mehanička svojstva, ali skoro niko nije razmatrao kako ćelijska struktura utiče na toplotne karakteristike materijala. Količina grejanja i hlađenja potrebna u zgradama je u osnovi vezana za svojstva materijala od kojih se izrađuju, posebno koliko toplote sprovode i skladište.
Bolje razumevanje toplotnih svojstava bambusa pruža uvid u to kako da se smanji potrošnja energije kod zgrada izgrađenih od bambusa. Takođe, omogućava i modelovanje ponašanja građevinskih komponenata od bambusa kada su izloženi vatri, pa se i to može uključiti u cilju povećanja bezbednosti zgrada od požara. Sa tim u vezi Shah je rekao da se prvo moraju u potpunosti i na pravi način razumeti toplotna svojstva građevinskog materijala. Kod bambusa toplota putuje duž vlakana debelih ćelijskih zidova koji podržavaju strukturu u bambusu, tako da ako je izložen toploti vatre, bambus može brže da omekša u smeru tih vlakana. Ovo može pomoći da se na ispravan način ojača zgrada.
Proizvodi poput lameliranog bambusa najčešće se koriste za izradu podova zbog svoje tvrdoće i izdržljivosti. Međutim, njihova krutost i čvrstoća uporedivi su sa proizvedenim drvenim proizvodima, što ih čini pogodnim i za izgradnju konstrukcija.
Tim istraživača sa University of Cambridge i University of Natural Resources and Life Sciences Vienna takođe planira da pogleda šta se događa sa toplotnnim tokom u bambusu kada njegova površina izgori i ugljeniše se.
