Gỗ trong suốt - vật liệu chấp cánh cho công trình xanh

29-05-2019
Gỗ trong suốt - vật liệu chấp cánh cho công trình xanh
Các nhà khoa học Thụy Điển đã công bố một loại gỗ trong suốt không chỉ truyền ánh sáng mà còn có khả năng hấp thụ và giải phóng nhiệt. Vật liệu này chịu được tải trọng lớn, có thể phân hủy sinh học, mở ra cánh cửa mới trong việc xây dựng nhà ở thân thiện với môi trường.
 
 

Ảnh 1: phys.org
Khi kinh tế thế giới ngày càng phát triển, nhu cầu về năng lượng dần trở lên quá tải, phần lớn năng lượng này được sử dụng để thắp sáng, sưởi ấm và làm mát nhà cửa, văn phòng. Cửa sổ kính truyền thống có thể truyền ánh sáng, giúp làm sáng và sưởi ấm nhà, nhưng chúng không giữ nhiệt khi mặt trời lặn. Điều này thôi thúc các nhà khoa học nghiên cứu ra một loại vật liệu mới khắc phục những đặc điểm này.

Ảnh 2: futuresplatform.com
Năm 2016, tiến sĩ Lars Berglund và các đồng nghiệp tại Viện Công nghệ Hoàng gia KTH ở Stockholm, Thụy Điển, đã công bố nghiên cứu về một loại gỗ trong suốt trên tạp chí ACS Biomacromolecules. Các nhà nghiên cứu đã tạo ra vật liệu này bằng cách loại bỏ một thành phần hấp thụ ánh sáng gọi là lignin khỏi thành tế bào của gỗ balsa*. Để giảm sự tán xạ ánh sáng, họ kết hợp acrylic vào kết cấu gỗ xốp, lượng ánh sáng xuyên qua lên đến 90%. Có thể nhìn xuyên qua gỗ trong suốt, tuy nhiên hình ảnh không rõ nét, điều này giúp tăng sự riêng tư nếu vật liệu này được sử dụng làm vật liệu xây dựng chính. Gỗ trong suốt cũng có các tính chất cơ học thuận lợi, cho phép nó chịu được tải trọng lớn (90N/mm2).
*Gỗ balsa: một loại cây có trọng lượng nhẹ do lượng chất nhựa kết dính - lignin ít hơn các loại cây lấy gỗ khác, phát triển nhanh trong môi trường nhiệt đới, do đó có khả năng khai thác công nghiệp.

Ảnh 3: fastcompany.com
Dựa trên công trình này, Montanari và Berglund đã thêm một loại polymer gọi là polyethylen glycol (PEG) vào gỗ đã khử màu giúp gỗ có khả năng lưu trữ nhiệt. "Trong một ngày nắng, gỗ sẽ hấp thụ nhiệt, ngăn nhiệt truyền vào nhà, giúp trong nhà mát hơn bên ngoài và vào ban đêm, điều ngược lại xảy ra - polyethylen glycol (PEG) giải phóng nhiệt để nhiệt độ trong nhà được duy trì ổn định." Montanari giải thích. Nhóm nghiên cứu cũng kết hợp acrylic vào vật liệu để bảo vệ nó khỏi bị ẩm. 
Ảnh 4. Khái niệm gỗ trong suốt. (a) Trong mẫu gỗ ban đầu, chỉ một phần nhỏ ánh sáng được truyền đi (bên trái). (b) Hình ảnh quang học của mẫu gỗ trong suốt dày 1,2 mm với kích thước 50 mm × 20 mm trên đế có chữ. (c) Ảnh của mặt cắt gỗ trong suốt ở độ phóng đại 20 μm (d) 300nm (e) 1μm cho thấy cấu trúc nanô xenlulo được bảo quản tốt. 
Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng gỗ trong suốt thân thiện với môi trường hơn các vật liệu xây dựng khác như nhựa, bê tông và thủy tinh. Ngoài khả năng lưu trữ nhiệt, gỗ trong suốt có thể được xử lý dễ dàng sau quá trình sử dụng. Chất Polyethylen glycol (PEG) và gỗ đều có thể phân hủy, phần duy nhất không thể phân hủy là acrylic, nhưng phần này có thể được thay thế bằng một loại polymer sinh học khác.

Ảnh 5: fastcompany.com
Gỗ trong suốt là vật liệu có giá thành sản xuất thấp, bây giờ, việc quan trọng là tính toán khả năng sản xuất công nghiệp loại gỗ này. Các nhà nghiên cứu ước tính rằng gỗ trong suốt có thể được ứng dụng trong thiết kế nội thất trong năm năm tới. Đây hứa hẹn là một bước phát triển mới cho ngành vật liệu xây dựng, hướng đến một ngành xây dựng xanh và bền vững.
Nguồn: phys.org, pubs.acs.org
Tổng hợp bởi Nguyễn T. Mai Hồng – Marketing Truyền Thông – Prime Group
BẠN CÓ THỂ THÍCH
Sidebar
ĐĂNG KÝ NGAY

Hỗ trợ từ Prime