Research

В майбутньому будівлі будуватимуть з прозорою деревини. Технології готові!

Деревина може здатися більш відповідним длязатишного будиночка, ніж для сучасної архітектури, проте спеціально оброблений тип деревини може стати модним будівельним матеріалом завтрашнього дня. Вчені повідомляють про створення нового типу прозорою деревини, яка не тільки пропускає світло, але і поглинає і випромінює тепло, що в теорії може скоротити витрати на електроенергію. Цей матеріал може витримувати великі навантаження і розкладається з часом - важливі властивості в сучасному світі.

Прозора деревина: матеріал майбутнього?

«Ще в 2016 році ми показали, що прозорадеревина володіє відмінними теплоізоляційними властивостями в порівнянні зі склом, а також високим коефіцієнтом пропускання світла », говорить Селін Монтанари, яка представила свою розробку. «У цій роботі ми спробували знизити енергоспоживання будівлі, запровадивши матеріал, який може поглинати, зберігати і виділяти тепло».

У міру розвитку економіки у всьому світі,споживання енергії постійно зростає. Велика частина цієї енергії використовується для освітлення, обігріву та охолодження будинків, офісів та інших будівель. Скляні вікна можуть пропускати світло, сприяючи освітленню і обігріву будинків, але вони не накопичують енергію, яку можна використовувати після заходу сонця.

Три роки тому провідний дослідник ЛарсБерглюнд з Королівського технологічного інституту в Стокгольмі, Швеція, повідомили про створення оптично прозорою деревини в журналі Biomacromolecules. Вчені зробили цей матеріал, видаливши светопоглощающую компонент - лігнін - з клітинних стінок бальзового дерева. Щоб зменшити розсіювання світла, вони включили акрил в пористу деревну структуру. Команда могла бачити через цей матеріал, проте він був досить каламутним, щоб забезпечувати збереження конфіденційності при будівництві великих об'єктів. Прозоре дерево також має приємні механічними властивостями, які дозволяють йому витримувати великі навантаження.

Спираючись на цю роботу, Монтанари і Берглюнддодали полімер під назвою поліетиленгліколь (ПЕГ) в делігніфіцірованную деревину. Вони вибрали ПЕГ через його здатний акумулювати тепло, а також з-за схожих з деревиною властивостей. У Стокгольмі є дуже старий корабель під назвою «Ваза», і раніше вчені використовували ПЕГ для стабілізації деревини корабля - ПЕГ може проникати дуже глибоко в клітини дерева.

ПЕГ вважається матеріалом з фазовим переходом,будучи твердим в звичайному стані, він починає плавитися при температурі 26 градусів, вивільняючи енергію в процесі цього. Температуру плавлення можна підлаштовувати, використовуючи різні типи ПЕГ. «У сонячний день матеріал буде поглинати тепло до того, як воно проникне всередину, і всередині буде прохолодніше, ніж зовні. Вночі буде відбуватися зворотне: ПЕГ буде укріпляти і випускати тепло в приміщенні, так що температура буде підтримуватися постійно ».

Група уклала ПЕГ в делігніфіцірованномдерев'яному каркасі, що запобігло витік полімеру під час фазового переходу. Вони також додали в матеріал акрил, щоб захистити його від вологи. Як і раніше, модифікована деревина була прозорою, але злегка каламутній, і міцною, а також могла накопичувати тепло.

Вчені відзначають, що прозора деревинамає потенціал стати більш екологічно прийнятною, ніж інші будівельні матеріали, такі як пластик, бетон і скло. На додаток до своїх здібностей зберігати тепло, прозора деревина може бути легше утилізована після того, як виконає своє завдання. ПЕГ і деревина обидва розкладаються з часом. Єдина частина, яка біоразкладається - це акрил, але і його можна замінити іншим полімером на біологічній основі.

Було б чудово побачити в майбутньому біологічно чисті будинки з прозорого дерева, чи не так? Розкажіть в нашому чаті в Телеграма.