В скором времени у стекла может возникнуть конкуренция со стороны маловероятного соперника – бамбука. Ученые в Китае превратили обычный старый бамбук в прозрачный материал, который также устойчив к огню, воде и подавляет дым.
Кварцевое стекло, изготовленное из песка, по-прежнему остается подходящим строительным материалом, когда вам нужно что-то прозрачное, но прочное, например окна. Но оно не отличается долговечностью и может быть тяжелым и хрупким.
Прозрачное дерево уже несколько лет занимает лидирующие позиции на рынке стекла. Ученые химически удаляют лигнин из древесных волокон, а затем обрабатывают оставшийся материал оргстеклом или эпоксидной смолой. Конечным результатом является материал, который является прозрачным, возобновляемым и таким же прочным, как стекло, но при этом более легким и обладает лучшими теплоизоляционными свойствами.
Однако с использованием древесины все еще существуют некоторые проблемы. Он гораздо более легко воспламеняется, чем стекло, и уже пользуется большим спросом, поскольку пополнение запасов занимает слишком много времени. Поэтому для нового исследования исследователи из Центрально-Южного университета лесного хозяйства и технологий (CSUFT) в Китае вместо этого обратились к бамбуку.
«Бамбук, который часто называют «вторым лесом», может похвастаться быстрым ростом и скоростью регенерации, что позволяет ему достичь зрелости и быть использованным в качестве строительного материала в течение четырех-семи лет после роста», — сказал Кайчао Ван, автор исследования. изучать. «Бамбук имеет производительность в четыре раза выше, чем древесина на акр, и известен своей исключительной эффективностью».
Внутренняя структура и химический состав бамбука очень похожи на древесину, поэтому команда использовала тот же метод, чтобы превратить его в прозрачный. После удаления лигнина бамбук пропитывают неорганическим жидким силикатом натрия, который изменяет преломление света в волокнах, делая его прозрачным. Затем его обрабатывают, чтобы сделать материал гидрофобным или водоотталкивающим.
Схема, иллюстрирующая прозрачность Свойства бамбукаИсследовательский журнал
Конечным результатом является трехслойная структура: силан сверху, диоксид кремния посередине и силикат натрия снизу. Бамбук прозрачный, со светопроницаемостью 71,6%, огнестойкий, водоотталкивающий, блокирует дым и угарный газ. Механически он имеет модуль изгиба 7,6 ГПа и модуль растяжения 6,7 ГПа.
Этот прозрачный бамбук можно использовать не только в качестве строительного материала, но и в качестве подложки для перовскитных солнечных элементов. действовал как легкий уровень управления. Это увеличило эффективность преобразования энергии на 15,29%.
«В будущих исследованиях мы сосредоточимся на крупномасштабном производстве и многофункциональном использовании этого прозрачного бамбука», — сказал Ван.
Исследование опубликовано в журнале Research.
