Transparentno drvo kao energetski efikasna alternativa staklu

09.09.2021. | Gradjevinarstvo.rs

Drvo je stari materijal koji su ljudi koristili milionima godina za izgradnju kuća, brodova i kao izvor grejanja. To je takođe obnovljivi izvor i sredstvo za uklanjanje viška ugljen - dioksida iz atmosfere. Primarna komponenta drveta, celuloza, sada se proizvodi brzinom 20 puta većom od čelika.

Izrada prozora jedna je stvar koja se ne radi sa drvetom. Umesto toga, ljudi se oslanjaju na staklo i plastiku, koji su providni i mogu da pruže strukturnu. Zgrade, s druge strane, gube mnogo toplote kroz staklo, i iako svetlost može da prenese toplotu kroz materijal, ona nije efikasan izolator. Zbog toga je potrebno dvostruko staklo. Drvo je, s druge strane, neverovatno izolaciono, ali sve do sada, neprozirno.

Stručnjaci za materijale pokušavaju da učine drvo prozirnim poslednjih godina. Omogućavanje prozirnosti drveta uz zadržavanje njegovih odličnih mehaničkih karakteristika bila bi odgovarajuća održiva i obnovljiva alternativa staklu. Prethodne tehnike za postizanje ovoga zahtevale su mnogo energije i koristile otrovne hemikalije, ali nedavna studija otkrila je način da drvo postane providno bez potrebe za mnogo energije.

Kombinacija dve primarne komponente drveta, celuloze i lignina, rezultuje nedostatkom transparentnosti. Lignin u drvetu upija svetlost, a prisustvo hromofora (hemikalije koje se aktiviraju svetlošću) u supstanci daje mu smeđi izgled. Drvena vlakna, koja se uglavnom sastoje od celuloze, su šuplje strukture slične cevima. Vazduh u ovim šupljim cevima raspršuje svetlost, što dodatno smanjuje transparentnost materijala.

Proces pravljenja providnog drveta

Proces nastajanja providnog drveta (Foto: University of Meryland)

U prethodnim pokušajima da drvo postane providno, lignin je u potpunosti uklonjen sa strukture i zamenjen smolom. Uklanjanje lignina zahteva upotrebu nekoliko ekološki opasnih hemikalija, kao i značajno smanjenje mehaničkih karakteristika materijala.

Istraživači sa Univerziteta u Merilendu pokazali su kako drvo učiniti providnim upotrebom uobičajene hemikalije za izbeljivanje kose, vodonik-peroksida. Ova hemikalija menja strukturu hromofora, sprečavajući ih da apsorbuju svetlost i boje drvo. Hemikalija se može naneti na drvo, a zatim aktivirati svetlošću kako bi se stvorio blistavo beli materijal. Drvo i vodonik-peroksid imaju dobro poznatu hemijsku interakciju. Koriste se za izbeljivanje drvne kaše za proizvodnju papira, što je jedan od razloga zašto je papir tako svetlo beo.

Papir je takođe beo jer pore ili rupe u njegovoj strukturi reflektuju svetlost, slično kao šuplja celulozna vlakna u drvetu. Punjenje ovih niti smolom smanjuje disperziju, omogućavajući protok svetlosti i čineći drvo prozirnim, zadržavajući njegove mehaničke karakteristike.

Ovo je izuzetno intrigantan pronalazak koji koristi dobro poznate hemijske interakcije vodonik-peroksid-lignin. Metoda se potencijalno može koristiti na ogromnim količinama materijala, što rezultuje stvaranjem prozirnih građevinskih materijala sa mogućnošću zamjene stakla.

Pošto se hemikalija utrljava u drvo, moguće je da se materijalu daju dekorativni efekti. To bi moglo učiniti materijalne ploče atraktivnim za unutrašnju upotrebu, a istovremeno pružiti dodatnu izolaciju.

Potrebno je još rada kako bi se poboljšala interakcija sa drvetom i integrisalo u potpuno automatizovani industrijski proces, ali je moguće da će jednog dana ljudi sedeti u kući ili raditi u zgradi sa drvenim prozorima umesto stakla.

Komentari: 0

Vezane kategorije


TEKSTOVI /iz kategorije/


ISTAKNUTE FIRME /iz kategorije/


Anketa

Koja vrsta pokrivke se nalazi na krovu vašeg objekta?
Nenad 14.09.2021.
Lepo što država pomaže, jedino treba videti...
BISERKA 13.09.2021.
Drago mi je sto se radi u unapredjenju ener...
Milena-srecica 31.08.2021.
Oduševljena sam ovom ponudom za zamenu stol...
Bata 24.08.2021.
Na koji će način da se realizuje način prel...
mile 20.08.2021.
I evo nas... 10 god kasnije,,,2021. Na žal...