近日美國馬里蘭大學的研究人員研發出了一種全新的木材,去除木材的材質讓其呈現出透明狀態,可以代替玻璃成為建窗戶時的全新材料!
要想制造透明木材,研究人員首先需要通過化學手段去除木材中的木質素。木質素是植物體內的結構聚合物,可以在細胞壁中找到,它可以阻擋80%到95%的光穿透植物。清除木質素后將令木材變成白色,添加環氧樹脂后,光線就可穿透木材。
首先,研究人員把一段木頭放進處于沸騰狀態的含有水、氫氧化鈉和其他化學物質的化學劑中浸泡兩個小時,這個過程可以將木質素從木頭的細胞壁中溶出。木質素是非常復雜的天然聚合物,在木質組織中起抗壓作用,通過形成交織網來硬化細胞壁。
而且,木質素的另一個重要的化學性質就是顯色反應,通過內含的特殊基團使木材產生顏色。換句話說,該物質一旦脫離木材,木材立刻轉而變白。
這種技術不僅可被用于制作透明材料,其強度也相當于有機玻璃的兩倍。研究人員稱:“當木材變得透明、強度翻倍后,可以被用于制造汽車,還可以利用其充當獨特的建筑材料。”此外,這種透明木材還可以幫助太陽能電池捕捉光線,光線可以輕松進入透明部分,隨后被太陽能電池板吸收。
今年年初,斯德哥爾摩的KTH皇家理工學院的研究人員也展示了類似透明木材材料,它們可能改變建造建筑物和太陽能電池板的方式。新材料非常適合大規模生產,是一種低成本可再生資源。若被用于建筑,透明木質材料可能改善室內采光效率,允許自然光穿透墻壁,這將節省人造光的成本。此外,它甚至可被用于制造太陽能電池窗戶。
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