科学家开发出比玻璃更坚固,更轻的透明木材

2021-02-09 20:57:29

怪癖和夸克·分析大学的研究人员已经将普通的木板转变成透明的材料,这种材料几乎和玻璃一样透明,但是强度更高并且具有更好的绝缘性能。将来可能成为节能的建筑材料。

木材由两种基本成分制成:纤维素(纤细的纤维)和木质素(将这些纤维粘合在一起以增强强度)。

将纸巾撕成两半,并沿边缘仔细看。您会看到少量纤维素纤维粘着。木质素是一种类似胶的材料,将纤维粘合在一起,有点像玻璃纤维或碳纤维中的塑料树脂。木质素还包含称为生色团的分子,该分子使木材呈棕色并阻止光通过。

早期制造透明木材的尝试涉及去除木质素,但这涉及危险化学品,高温和大量时间,使产品昂贵且有些脆。新技术既便宜又容易,可以在后院完成。

从一米长,一毫米厚的木板开始,科学家简单地使用普通的油漆刷在过氧化氢溶液上刷过。当在阳光下或在紫外线灯下放置约一个小时时,过氧化物会漂白掉棕色的发色团,但木质素保持完整,因此木材变成白色。

接下来,他们在木材中注入了一种坚硬的透明环氧树脂,该环氧树脂专为航海使用而设计,该环氧树脂填充了木材中的空隙和孔隙,然后硬化。这使白木透明。

您可以通过将同一条纸巾浸入水中并将其放在有图案的表面上来看到类似的效果。穿过水和纤维素纤维的光会使白色毛巾纸变得半透明,而不会被折射散射。

木材中的环氧树脂做得更好,可以让90%的可见光通过。结果是一块长得像玻璃的东西,具有木材的强度和柔韧性。

作为窗户材料,它将更能防止意外损坏。透明木材比玻璃轻,具有更好的隔热性能,这很重要,因为窗户是建筑物中热损失的主要来源。由于不涉及高温,因此制造透明木材所需的能源也可能更少。

在节能建筑中,透明木材可能会成为玻璃的替代品,或者在恶劣环境下可能成为太阳能电池板的覆盖物。使用可能没有尽头。

从轻木到橡木的许多不同类型的木材都可以制成透明的,无论是沿着木纹还是靠木纹切割都没关系。如果将透明木材做得更厚一点,它将足够坚固以成为建筑物结构的一部分,因此可能会有整个透明木墙。

尽管这项技术尚未扩大到工业水平,但研究人员表示,它作为一种新型建筑材料具有巨大潜力。实际上,他们说从理论上讲,整个房子可以做成透明的。尚不清楚为什么有人会想住在透明的房子里,但是对于那些愿意的人来说,扔石头是可以的……