ساخت پنجره‌ای عجیب با چوب شفاف

|
۰ دیدگاه
۷۳۶۶۶۹۶_۱۴۷۱۵۷۲۱۳۲

محققان به تازگی ماده جدید‌ بسیار سختی را ایجاد کرده‌اند که ماده اصلی تشکیل دهنده آن چوب است و همانند شیشه شفاف است و در برابر ضربه نیز شکننده نیست. محققان امیدوارند بتوانند از این ماده در ساخت پنجره استفاده کنند؛ زیرا یک عایق حرارتی خوب نیز محسوب می‌شود.

در ساخت پنجره‌ها معمولا از چوب و شیشه استفاده می‌شود. چوب ماده‌ای سخت و پر کاربرد است. اما در حین حال شفاف نیست و با گذشت زمان پوسیده می‌شود و در برابر حمله حشرات نیز مقاوم نیست. شیشه هم ماده خوبی نیست؛ زیرا هم شکننده است و هم برای برای تولید آن انرژی زیادی مصرف می‌شود.

دانشمندان به تازگی به دنبال این هستند که این دو ماده را به هم ترکیب کنند و چوب را به ماده‌ای شفاف تبدیل کنند.

به گزارش کلیک، گروهی از محققان به تازگی روشی را ایجاد کرده‌اند که به وسیله آن می‌توانند چوب را به ماده‌ای شفاف، با دوام و فوق العاده سخت و قوی تبدیل کنند.

اما سختی این ماده جدید تا چه حدی است؟ دانشمندان که در مقاله‌ای که در رابطه با همین موضوع منتشر شده است، به بیان این مطلب پرداخته‌اند که ترکیب این ماده به صورتی است که می‌تواند میزان بالایی از انرژی را جذب کند و همانند شیشه شکننده نیست.

محققان این ماده را در آزمایشی با شیشه معمولی مقایسه کردند. آن‌ها با یک چکش به این ماده ضربات محکمی زدند؛ اما همانطور که انتظار می‌رفت این ماده جدید که ترکیبی از شیشه و چوب است، هیچ آسیبی ندید؛ اما یک تکه شیشه معمولی قطعا با چنین ضرباتی به راحتی خرد و متلاشی می‌شود.

image

طبق گفته اعضای تیم تحقیقاتی، این ماده از وایتکس (مایع سفید کننده)، اپوکسی و چوب تشکیل شده است.

محققان برای ساخت این ماده ابتدا چوب را در آب قلیایی که با نام سدیم هیدروکسید نیز شناخته می‌شود، غوطه ور می‌کنند. این ماده شیمیایی باعث از بین رفتن لینگنین از روی چوب می‌شود. لیگنین ترکیب پلیمری است که روی چوب را می‌پوشاند و  آن را به ماده‌ای قهوه‌ای و سخت تبدیل می‌کند و آن را در برابر حملات آفات مقاوم می‌سازد.

طبق گفته سرپرست گروه تحقیقاتی، برداشتن لایه لیگنین از روی یک لایه نازک چوب ده دقیقه و از روی یک تکه کنده کوچک، ۲۴ ساعت طول می‌کشد.

محققان در مرحله بعدی برای تمیز کردن چوب آن را در یک ماده شفاف غوطه ور می‌کنند. چوب در این مرحله بسیار ترد و شکننده می‌شود.

در این مرحله به نظر می‌رسد که لایه لیگنین به درستی از روی چوب برداشته نشده است و حلقه‌هایی که در تمام انواع چوب وجود دارد، هنوز در چوب دیده می‌شود.

image

در مرحله بعدی تکه چوب شفاف که کاملا پردازش شده است را در ماده اپوکسی که همانند چسب است، غوطه ور می‌شود. این کار باعث می‌شود چوب به ماده‌ای بسیار سخت و شفاف تبدیل شود.

این ماده لوله‌های سلولزی متخلخل چوب را که آب را جذب می‌کنند و آن را به برگ‌های درخت منتقل می‌کنند، به مواد بسیار کارآمد منتشر کننده نور تبدیل می‌کند

این ماده به صورتی طراحی شده است که نور در حتی در زاویه کم نیز از آن عبور می‌کند و نور خورشید از هر سمتی که بتابد، از پنجره‌هایی که از این ماده ساخته شده است، عبور می‌کند.

به دلیل اینکه این ماده شبه شیشه از چوب ساخته شده است، یک عایق حرارتی خوب نیز محسوب می‌شود.

اعضای تیم تحقیقاتی در مطالعه جدید خود به بیان این مطلب پرداختند که این ماده حرارت را کمتر از شیشه انتقال می‌دهد و از این ماده می‌توان به عنوان یک عایق حرارتی خوب که کربن کمتری در آن وجود دارد، استفاده کرد.

محققان امیدوارند که ماده اختراع شده توسط آن‌ها بتواند به عنوان یک ماده ساختمانی تجدید پذیر در ساخت ساختمان‌ها به کار رود. محققان هنوز موفق نشده‌اند این ماده شبه شیشه را به مرحله تولید انبوه برسانند و همچنین در پردازش این ماده جدید از ماده شیمیایی دیگری استفاده کنند که زیان کمتری داشته باشد.

همانطور که گفته شد در یکی از مراحل تولید این چوب شفاف از ماده‌‌ای شیمیایی به نام اپوکسی استفاده می‌شود که کمی به محیط زیست آسیب می‌زند. سرپرست تیم تحقیقاتی متذکر شد که گروه محققان به دنبال جایگزینی این ماده شفاف سخت کننده با ماده دیگری هستند که PVP یا polyvinylphenol (ماده‌ای با ساختار پلاستیکی همانند پلی استر) با قابلیت بازیافت شدن، یکی از این مواد است.

وی در ادامه گفته‌های خود افزود ما به دنبال ساخت پنجره‌ای هستیم که به محیط زیست آسیبی نزند، حریم خصوصی افراد را حفظ کنند و شکننده نیز نباشد.

 

احمدرضا فرهبد
از این نویسنده

بدون دیدگاه

جهت ارسال پیام و دیدگاه خود از طریق فرم زیر اقدام و موارد زیر را رعایت نمایید:
  • پر کردن موارد الزامی که با ستاره قرمز مشخص شده است اجباری است.
  • در صورتی که سوالی را در بخش دیدگاه مطرح کرده باشید در اولین فرصت به آن پاسخ داده خواهد شد.