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研究人员开发出可超越玻璃的透明木质材料

媒体:原创  作者:林机协会
专业号:林机协会 2020/12/16 14:57:22

森林产品实验室研究员朱俊勇与马里兰大学和科罗拉多大学的同事共同合作,开发出了一种透明的木质材料,可能成为未来制作窗户的材料。研究人员发现,透明木材在几乎所有方面都有可能优于目前建筑中使用的玻璃。

他们的研究结果发表在《先进功能材料杂志》上,论文题目是"一种透明、坚固、隔热的透明木材用于节能窗"。

虽然玻璃是窗户结构中最常用的材料,但它却付出了昂贵的经济和生态代价。热量很容易通过玻璃传导,尤其是单层玻璃,当热量在寒冷的天气中逸出,或在温暖的天气中涌入时,用于调节温度的能源消耗被迫增加了。建筑中的玻璃生产也伴随着沉重的碳足迹——每年的制造排放量约为25,000公吨。

现在,透明木材正在成为未来最有前途的材料之一。透明木材是由快速生长的低密度巴沙树的木材在室温下进行氧化处理,使其几乎完全漂白。然后用一种叫做聚乙烯醇(PVA)的合成聚合物渗透到木材中,形成一种几乎透明的产品。

其木材结构中的天然纤维素和透明木材中的吸能聚合物填充物意味着它比玻璃更耐用、更轻。它可以承受比玻璃更强的冲击,而且与玻璃不同的是,它可以弯曲或分裂,而不是破碎。

转用透明木材也可以证明是具有成本效益的。它的热效率大约是玻璃的五倍,可降低能源成本。它是由一种可持续的、可再生的资源制成,碳排放量低。它还能与现有的工业加工设备兼容,使其向制造业转型变得容易。

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