Новый материал может заменить стекло или пластик при строительстве энергоэффективных зданий, поскольку он не только прозрачен и прочен, но также способен накапливать и выделять тепло.
Хотя многие считают древесину строительным материалом прошлого, но в последнее время исследователи находят все новые способы его применения, благодаря уникальным природным свойствам. Команда ученых из Королевского технологического института Стокгольма изготовила из древесины новый многофункциональный материал, который очень хорошо пропускает свет.
Для создания первого варианта материала из легкой бальзы был удален весь лигнин – компонент, который придает древесине прочность и цвет. Далее оставшиеся ткани были пропитаны водоотталкивающим акрилом, заполнившим поры, образовавшиеся после извлечения лигнина, и полые сосуды, используемые деревом для циркуляции воды. Это помогло не только сохранить структуру древесины, но и восстановить ее прочность, а также существенно улучшить оптические характеристики.
Далее исследователи решили усовершенствовать материал, добавив к акрилу полиэтиленгликоль, который при нагревании поглощает тепло и плавится, а при снижении температуры он затвердевает, выделяя накопленную энергию. Благодаря этому свойству, прозрачную древесину можно использовать для создания более энергоэффективных зданий, поскольку собранная в течение дня солнечная энергия, позже будет попадаться в интерьер.
По словам ученых, 100 г такой прозрачной древесины может поглотить до 8 кДж тепла. При этом различные типы полиэтиленгликоля имеют разную температуру плавления, что позволяет настраивать свойства материала в зависимости от условий применения.
На фото выше показано как образец мутнеет в процессе выделения накопленного тепла (справа).
Несмотря на то, что изобретенный материал экологически чистый, но из-за использования акрила он не является биоразлагаемым. Поэтому в данный момент ученые занимаются поиском подходящей альтернативы. Параллельно они также разрабатывают технологию серийного производства и изучению физических свойств «древесного стекла».
Напомним, что недавно ученые нашли способ сделать древесину более чем в десять раз прочнее, создав недорогую и легкую альтернативу стали, а также создали из древесины устройство, преобразующее тепло в электричество.
текст: Илья Бауэр, фото: American Chemical Society