Вчені створили прозору деревину, здатну поглинати і виділяти тепло
Зараз дерево швидше асоціюється з дачними будиночками або модними офісними будівлями, проте новий вид модифікованої деревини може зайняти особливе місце в архітектурі майбутнього: розроблений прозорий матеріал здатний не тільки пропускати світло, але і поглинати або виділяти тепло. Новий матеріал цілком може стати заміною звичним склу та пластику, а ткож може стати основою для побудови теплиць.
Ідея цієї технології з'явилася три роки тому, коли група вчених з Королівського технологічного інституту KTH в Стокгольмі (Швеція) під керівництвом Ларса Берглунда виготовила прозору деревину, видаливши зі стінок клітини компонент лігнін, що поглинає світло. Щоб зменшити розсіювання світла, вони включили акрил в пористі дерев'яні волокна: матеріал, що вийшов, був фізично міцним, що дозволяло йому витримувати великі навантаження, і він мав дуже важливу властивість - був досить прозорим, щоб пропускати світло, однак зберігав конфіденційність, що дозволяло використовувати його в якості вікна.
Тепер команда просунулася далі в своїй розробці, додавши полімер під назвою поліетиленгліколь (ПЕГ) в делігніфіцирувану деревину. ПЕГ здатний накопичувати тепло, а завдяки своїй хімічній структурі сумісний з деревиною. Результати роботи вчені представили на зустрічі Американського хімічного товариства (American Chemical Society).
«Ще в 2016 році ми показали, що прозора деревина володіє відмінними теплоізоляційними властивостями в порівнянні зі склом в поєднанні з високим оптичним пропусканням. У цій роботі ми постаралися ще більше скоротити енергоспоживання будівлі, запровадивши матеріал, який може поглинати, зберігати і виділяти тепло », - стверджують вчені.
Ключовим параметром технології стало те, що ПЕГ - тверда речовина, яка, однак, плавиться при температурі 27 градусів за Цельсієм, зберігаючи енергію в процесі. Температуру плавлення можна регулювати за допомогою різних типів ПЕГ. Ідея в тому, що протягом дня матеріал поглинає тепло і зберігає його, а потім виділяє його вночі. Вчені помістили ПЕГ в капсулу з делігніфіцірованной деревини, додавши в матеріал акрил для захисту від вологи.
Як і в попередній версії, отриманий матеріал був хоч і мутним, але досить прозорим і дуже міцним, проте мав додаткову перевагу у вигляді здатності накопичувати тепло. Крім того, він майже повністю біорозкладаний: єдина небіорозкладна частина - акрил, але його, як стверджують фахівці, можна замінити іншим полімером на біологічній основі.
Тепер головне завдання вчених - зробити виробництво матеріалів досить дешевим і щоб він легко масштабувався, щоб його можна було використовувати в промисловості. За оцінками дослідників, він може бути використаний в практичних цілях протягом п'яти років, хоча його використання, ймовірно, залишиться нішевим. Існує також багато можливостей для покращення здатності матеріалу до накопичення енергії, щоб зробити його ще більш ефективним.
Також читайте: