پنجره های شیشه ای مانند این را می توان با چوب شفاف جایگزین کرد. Shutterstock / Vision-AD
چوب ماده ای باستانی است که بشر میلیون ها سال برای ساخت مسکن ، کشتی و به عنوان منبع سوخت برای سوختن استفاده می کرده است. این منبع همچنین یک منبع تجدید پذیر است و یکی از راه های جذب دی اکسید کربن اضافی از جو زمین است. امروزه ، م componentلفه اصلی چوب - سلولز - سالانه در سال تولید می شود 20 برابر حجم فولاد.
چیزی که برای آن از چوب استفاده نمی کنید ساخت پنجره است. در عوض ما به شیشه و پلاستیک اعتماد می کنیم ، که شفاف هستند و در صورت سفت شدن ، می توانند از ساختار پشتیبانی کنند. اما ساختمان ها از طریق شیشه گرمای زیادی را از دست می دهند و گرچه نور می تواند مقداری گرما از طریق مواد ایجاد کند ، اما عایق خوبی نیست. به همین دلیل به شیشه دو جداره نیاز داریم. از طرف دیگر ، چوب بسیار عایق است اما شفاف نیست. معمولا.
در سالهای اخیر دانشمندان مواد در حال آزمایش شفاف سازی چوب بوده اند. ساخت تراشه چوبی و حفظ خواص مکانیکی بالای آن ، گزینه مناسبی برای شیشه از یک منبع پایدار و تجدیدپذیر است. روشهای قبلی انجام این کار بسیار پر مصرف بود و از مواد شیمیایی مضر استفاده می کرد ، اما یک مطالعه جدید روشی را برای شفاف سازی چوب بدون استفاده از مقدار زیادی انرژی در فرآیند نشان داده است.
دیدن از طریق چوب
عدم شفافیت چوب از ترکیب دو جز main اصلی آن ، سلولز و لیگنین ناشی می شود. لیگنین نور را جذب می کند و وجود کروموفورها - ترکیبات فعال شده با نور - در مواد باعث می شود چوب قهوه ای به نظر برسد. الیاف موجود در چوب که عمدتا شامل سلولز هستند ، ساختارهایی شبیه لوله توخالی هستند. هوای موجود در این لوله های توخالی نور را پراکنده می کند ، و باعث کاهش بیشتر شفافیت مواد می شود.
کارهای قبلی در مورد شفاف سازی چوب درگیر بوده است از بین بردن لیگنین به طور کامل از ساختار و جایگزینی آن با یک ماده رزین. حذف لیگنین به بسیاری از مواد شیمیایی مضر برای محیط زیست نیاز دارد و همچنین به میزان قابل توجهی کاهش می یابد خواص مکانیکی از مواد ضعیف تر می کند
مطالعه جدید ، محققان دانشگاه مریلند ، نحوه شفاف سازی چوب را با استفاده از یک ماده شیمیایی ساده - پراکسید هیدروژن - که معمولاً برای سفید شدن مو استفاده می شود ، نشان می دهد. این ماده شیمیایی کروموفورها را اصلاح کرده و ساختار آنها را تغییر می دهد تا دیگر آنها برای جذب نور و رنگ آمیزی چوب عمل نکنند.
حذف یک جز of از چوب ، به نام لیگنین ، می تواند آن را از بین ببرد. شاتر استوک / کراسولا
این ماده شیمیایی را می توان روی چوب قرار داد و سپس با استفاده از نور فعال کرد تا ماده ای سفید درخشان تولید کند - اگر دوست دارید چوب بور باشد. واکنش شیمیایی چوب با پراکسید هیدروژن کاملاً شناخته شده است. این پایه ای برای سفید کردن خمیر چوب است که برای ساخت کاغذ استفاده می شود - یکی از دلایل سفید درخشان بودن کاغذ.
دلیل دیگر سفید بودن کاغذ این است که منافذ یا سوراخ های ساختار آن نور را پخش می کند ، دقیقاً مانند الیاف سلولز توخالی موجود در چوب. پر کردن این الیاف با رزین باعث کاهش پراکندگی ، عبور نور از چوب و شفاف سازی آن می شود ، در حالی که خواص مکانیکی اصلی آن حفظ می شود.
پنجره های چوبی
این یک تحول بسیار هیجان انگیز است که از واکنش های شیمیایی شناخته شده پراکسید هیدروژن با لیگنین استفاده می کند. این رویکرد می تواند در مورد قطعات بزرگ مواد نیز به کار رود و منجر به تولید مصالح ساختمانی شفاف شود که پتانسیل واقعی برای جایگزینی شیشه را به وجود می آورد.
از آنجا که ماده شیمیایی بر روی چوب قرار گرفته است ، ممکن است فرصت هایی برای جلوه های تزئینی به مواد اضافه شود. این می تواند پانل هایی از مواد را برای برنامه های داخلی محبوب کند ، در حالی که عایق اضافی نیز ارائه می دهد.
برای بهینه سازی واکنش با چوب ، و ترکیب آن در یک فرآیند اتوماتیک صنعتی ، باید کارهای بیشتری انجام شود. اما ممکن است روزی در آینده در خانه نشسته باشید یا در ساختمانی با پنجره های چوبی کار کنید.
درباره نویسنده
استیو ایخورن ، استاد علوم و مهندسی مواد ، دانشگاه بریستول
این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.
کتاب های مرتبط
Earth Uninhabitable: زندگی پس از روشن شدن نسخه روشن شدن
توسط دیوید والاس ولز
بدتر است، بدتر از آنچه فکر می کنید. اگر اضطراب شما در مورد گرمایش جهانی تحت تأثیر ترس از افزایش سطح دریا قرار گیرد، شما به سختی از سطح آنچه که ممکن است درهم شکسته است، خراشیده باشید. در کالیفرنیا، آتش سوزی ها در حال حاضر خشم در سراسر سال، هزاران نفر از خانه ها را از بین می برند. در سراسر ایالات متحده، طوفان "500 ساله" ماه بعد از ماه، جوامع را از بین می برد و سیل ها ده ها میلیون سال را جایگزین می کند. این فقط یک پیش نمایش از تغییرات است. و آنها سریع می آیند بدون یک انقلاب در این که چگونه میلیاردها انسان زندگی خود را انجام می دهند، بخشی از زمین می تواند به زودی به پایان قرن حاضر نزدیک به غیرقابل دسترس شدن باشد، و سایر قسمت ها به طرز وحشیانه ای بی معنی است. موجود در آمازون
پایان یخ: شاهد تحمل و پیدا کردن معنی در مسیر اختلال در آب و هوا
توسط دهر جمیل
پس از گذشت نزدیک به یک دهه در خارج از کشور به عنوان خبرنگار جنگ، روزنامهنگار تحسین شده، Dahr Jamail به آمریکا بازگشته است تا تمایل خود را برای کوهنوردی دوباره به دست آورد، تنها به این نتیجه رسیده است که دامنههایی که او تا به حال صعود کرده است، ناشی از اختلالات اقلیمی بوده است. در پاسخ، جمایل در سفر به خطوط جغرافیایی این بحران - از آلاسکا به ریف بزرگ سواحل استرالیا، از طریق جنگل آمازون جنگل - به منظور کشف عواقب ناشی از طبیعت و انسان از دست دادن یخ است. موجود در آمازون
زمین ما، گونه های ما، خویشاوندمان ما: چطور می توانیم در ایجاد یک جهان پایدار زندگی کنیم
توسط الن Moyer
منابع ناچیز ما زمان است. با عزم و اراده، می توانیم راه حل ها را به جای تحریم ها در معرض اثرات مضر قرار دهیم. ما شایسته و می توانیم، سلامت بهتر و یک محیط پاکیزه، آب و هوایی پایدار، اکوسیستم های سالم، استفاده پایدار از منابع و نیاز کمتری به کنترل خسارت داشته باشیم. ما برای به دست آوردن خیلی زیاد هستیم. از طریق علم و داستان، زمین ما، گونه های ما، خویشاوند ما امید، خوشبینی و راه حل های عملی را می توانیم به طور جداگانه و جمعی به فناوری ما سبز کنیم، اقتصاد ما را سبز کنیم، دموکراسی ما را تقویت کنیم و برابری اجتماعی ایجاد کنیم. موجود در آمازون
از ناشر:
خرید در آمازون برای هزینۀ آوردن شما هزینه می کند InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com بدون هزینه و بدون تبلیغاتی که عادت مرور شما را دنبال می کنند. حتی اگر روی یک لینک کلیک کنید اما این محصولات انتخابی را خریداری نکنید، هر چیزی که شما در همان بازدید از آمازون خریداری می کنید، یک کمیسیون را به ما می دهد. هیچ هزینه اضافی برای شما وجود ندارد، پس لطفا در تلاش باشید. شما همچنین می توانید از این لینک استفاده کنید برای استفاده از آمازون در هر زمان، بنابراین می توانید به حمایت از تلاش های ما کمک کنید.
