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.
دریافت آخرین با ایمیل
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.
توصیه می شود کتاب:
حیات وحش یلوستون در حال گذار
بیش از سی کارشناس تشخیص نشانه های نگران کننده از یک سیستم تحت فشار است. آنها سه عامل برجسته تنزل را شناسایی می کنند: گونه های مهاجم، توسعه بخش خصوصی در زمین های محافظت نشده و آب و هوای گرم. توصیه های نهایی آنها بحث بحث قرن بیست و یکم را درباره چگونگی مقابله با این چالش ها نه تنها در پارک های آمریکا بلکه در مورد مناطق حفاظت شده در سراسر جهان شکل می دهد. بسیار قابل خواندن و به طور کامل نشان داده شده است.
برای اطلاعات بیشتر و یا سفارش "حیات وحش یلوستون در گذار" در آمازون.
زلزله انرژی: تغییرات اقلیمی و سیاست چربی
توسط ایان رابرتز به شدت به داستان انرژی در جامعه می گوید و چاقی را در کنار تغییرات آب و هوایی قرار می دهد، به عنوان تظاهراتی از همان بدبختی سیاراتی اساسی. این کتاب هیجان انگیز استدلال می کند که پالس انرژی سوخت فسیلی نه تنها روند تغییرات آب و هوایی فاجعهبار را آغاز کرد بلکه توزیع وزن به طور متوسط در بین مردم را نیز افزایش داد. برای خواننده مجموعه ای از استراتژی های شخصی و سیاسی غیر کربن سازی ارائه می دهد و برای خواننده آن را ارزیابی می کند.
برای اطلاعات بیشتر و یا سفارش "انرژی پرش" در آمازون.
و زمان آخرین پایه: تلاش تد ترنر برای نجات سیاره مشکل
توسط Todd ویلکینسون و تد ترنر. کارآفرین و رسانه مغول تد ترنر خواستار گرم شدن کره زمین تهدید وخیم ترین پیش روی بشریت و می گوید که غولهای از آینده خواهد شد در توسعه سبز، انرژی های تجدید پذیر جایگزین ضرب. از طریق چشم تد ترنر، ما یکی دیگر از راه فکر کردن در مورد محیط زیست، تعهدات ما برای کمک به دیگران در نیاز و چالش های بزرگ، تهدید بقای تمدن در نظر بگیرند.
برای اطلاعات بیشتر و یا به سفارش "و زمان آخرین پایه: تد ترنر تلاش ..." در آمازون است.
