據(jù)外媒New Atlas報(bào)道,人類一直被木材作為建筑材料所吸引,因?yàn)樗膹?qiáng)度高、成本低、數(shù)量多,最近我們看到透明木材也可以加入到這個(gè)理想的屬性列表中。瑞典皇家理工學(xué)院(KTH)的科學(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)生產(chǎn)出一種完全可再生的透明木材,這要?dú)w功于添加了一種果皮提取物,這也恰好使其更加半透明。
世界各地的一些研究小組最近在木材方面取得了一些有趣的發(fā)現(xiàn),展示了如何改變其復(fù)雜的構(gòu)成以賦予它全新的特性。這包括去除聚合物以使其透光,添加半導(dǎo)體納米粒子以使其在紫外線下發(fā)光,以及加入相變聚合物以使其能夠儲(chǔ)存和釋放熱量。
KTH的科學(xué)家們多年來(lái)一直處于這項(xiàng)研究的前沿,早在2016年就展示了他們開發(fā)的第一種透明木材。與這項(xiàng)技術(shù)的其他版本一樣,該過(guò)程首先從材料中提取木質(zhì)素--一種使木材具有顏色、硬度和吸收光線能力的有機(jī)聚合物。這留下了空孔,以前,該團(tuán)隊(duì)用合成聚合物填充這些空隙,以賦予材料強(qiáng)度和透明度,F(xiàn)在,科學(xué)家們已經(jīng)找到了一種更環(huán)保的替代品,它是由柑橘類水果皮中一種叫做檸檬烯的成分制成的單體。
“新的檸檬烯丙烯酸酯是由可再生的柑橘制成的,例如可以從橙汁行業(yè)回收的果皮廢料,”研究主要作者、博士生Céline Montanari說(shuō)。
這種丙烯酸檸檬酯單體被用來(lái)填充木材中的空孔,使其在1.2毫米(0.04英寸)厚時(shí)具有90%的“極佳”光學(xué)透射率,以及30%的“明顯低的”霧度。這超過(guò)了研究小組以前的版本,重要的是,它的強(qiáng)度為174MPa,彈性為17GPa,研究小組說(shuō)這適合于重型結(jié)構(gòu)使用。
研究人員設(shè)想了他們最新的、最偉大的和完全可持續(xù)的透明木材的一系列用途,包括智能窗戶、具有內(nèi)置照明功能的木材和用于儲(chǔ)熱的木材,這建立在他們以前的工作之上。其中一個(gè)更有趣的可能性包括一個(gè)木制激光器。
“我們已經(jīng)研究了光的去向,以及當(dāng)它擊中纖維素時(shí)會(huì)發(fā)生什么,”Lars Berglund教授說(shuō)!耙恍┕饩直接穿過(guò)木材,使材料變得透明。一些光線在不同的角度被折射和散射,在照明應(yīng)用中產(chǎn)生可喜的效果!
這項(xiàng)研究發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》雜志上。(來(lái)源:科普中國(guó))