可以保持热量的透明木材可以成为下一个时尚的建筑材料尊华
可以保持热量的透明木材可以成为下一个时尚的建筑材料
工程透明木材可以捕获热量,然后在需要时释放它可能是下一个时尚的建筑材料。
新型木材不仅可以传输光线,还可以吸收和释放热量,可以节省能源成本。
科学家们表示,这种革命性的材料可以承受重负荷,并且可以生物降解,为“生态友好型”住宅和其他建筑物的最终使用打开了大门
“回到2016年,我们发现透明木材与玻璃相比具有优异的隔热性能,同时具有高透光率,”瑞典KTH皇家理工学院博士生CélineMontanari说。
“在这项工作中,我们试图通过采用可吸收,储存和释放热量的材料来进一步降低建筑能耗。”
随着全球经济发展的进步,能源消耗飙升。大部分能源用于照明,加热和冷却房屋,办公室和其他建筑物。
玻璃窗可以传输光线,有助于照亮和加热家庭,但是当太阳下山时,它们不会储存能量。
为了制造光学透明木材,研究人员首先从轻木的细胞壁上除去了一种叫做木质素的吸光成分。
为了减少光散射,他们将丙烯酸结合到多孔木质支架中。
研究人员可以看透材料,但如果用作主要建筑材料,它就足以提供隐私。
透明木材还具有良好的机械性能,使其能够承受重负荷。
在这项工作的基础上,Montanari女士和首席研究员Lars Berglund教授在脱木质木材中添加了一种名为聚乙二醇的聚合物。
“我们选择PEG是因为它能够储存热量,但也因为它对木材具有高亲和力,”Montanari女士说。
“在斯德哥尔摩,有一艘名为瓦萨的老船,科学家用PEG来稳定木材。因此我们知道PEG可以深入到木材细胞中。”
PEG被称为“相变材料”,是一种在80华氏度的温度下熔化的固体,在此过程中储存能量。
可以通过使用不同类型的PEG来调节熔融温度。
“在阳光灿烂的日子里,这种材料在到达室内空间之前会吸收热量,而室内的温度会比室外更冷,”蒙塔纳里女士说。
“而在晚上,相反的情况发生 - PEG变得坚固并在室内释放热量,这样你就可以保持室内温度恒定。”
与他们早期的版本一样,改良木材虽然有点模糊,但很坚固,但有额外的储存热量。
研究人员表示,透明木材比其他建筑材料更具环保性。
除了其储存能力外,研究人员还表示透明木材在达到其目的后可以更容易处理。
“PEG和木材都是生物基和可生物降解的,”Beglund教授说。
“唯一不可生物降解的部分是丙烯酸,但可以用另一种生物基聚合物代替。”
研究人员估计透明木材可在短短五年内用于室内设计中的利基应用。
他们还在努力提高材料的存储容量,使其更加节能。
该研究小组将在佛罗里达州奥兰多举行的美国化学学会春季会议上展示他们的发现。
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