الخشب الشفاف قد يحل محل الزجاج يومًا ما – صحافة نيوز

Admin

يمكن للخشب الشفاف أن يحل يومًا ما محل الزجاج في النوافذ ، وأظهرت دراسة جديدة أنها طريقة لجعل الخشب شفافًا دون استخدام كميات هائلة من الطاقة في هذه العملية.

كانت تجربته السابقة القيام بذلك لأنها كثيفة الاستخدام للطاقة وتستخدم مواد كيميائية ضارة.

استخدم البشر الخشب لملايين السنين لبناء المنازل والسفن ، كمصدر للوقود للحرق ، وكمورد متجدد ، وكوسيلة لالتقاط ثاني أكسيد الكربون الزائد من الغلاف الجوي للأرض.

لا يستخدم الخشب في صنع النوافذ. بدلاً من ذلك ، نعتمد على الزجاج والبلاستيك ، وهو شفاف ويمكن أن يوفر الدعم الهيكلي عند تقويته.

تفقد المباني الكثير من الحرارة من خلال الزجاج ، وبينما يمكن للضوء أن يجلب الحرارة من خلال المواد ، إلا أنه ليس عازلًا جيدًا ، ولهذا نحتاج إلى زجاج مزدوج ، ومن ناحية أخرى ، فإن الخشب عازل للغاية ولكنه معتم.

في السنوات الأخيرة ، كان العلماء يجربون المواد لجعل الخشب شفافًا. يوفر صنع الخشب الشفاف ، مع الحفاظ على خصائصه الميكانيكية العالية ، بديلاً جيدًا للزجاج من مصدر مستدام ومتجدد.

يأتي الافتقار إلى شفافية الخشب من مزيج مكونين رئيسيين ، السليلوز واللجنين ، حيث يمتص اللجنين الضوء ، بينما تصنع ألياف الخشب من السليلوز ، وهي هياكل مجوفة تشبه الأنبوب.

ينشر الهواء الموجود في هذه الأنابيب المجوفة الضوء ، مما يقلل بدرجة أكبر من شفافية المادة.

تضمنت التجارب السابقة لجعل الخشب شفافًا الإزالة الكاملة لإنتاج اللجنين من الهيكل واستبداله بالراتنج.

يتطلب إزالة اللجنين أيضًا العديد من المواد الكيميائية الضارة بيئيًا لتقليل الخواص الميكانيكية الأضعف للمادة.

تُظهر الدراسة الجديدة ، التي قادها باحثون في جامعة ماريلاند ، كيفية جعل الخشب شفافًا باستخدام مادة كيميائية بسيطة – بيروكسيد الهيدروجين – تستخدم عادة لتبييض الشعر.

هذه المادة الكيميائية تغير الكروموفور ، وهي مركبات تنشط بالضوء تجعل الخشب يظهر باللون البني ، وتغير هيكلها بحيث لا تمتص الضوء وتلطيخ الخشب.

يمكن رش المادة الكيميائية على الخشب ثم تنشيطها بالضوء لإنتاج مادة بيضاء ناصعة.

التفاعل الكيميائي للخشب مع بيروكسيد الهيدروجين هو أساس تبييض لب الخشب المستخدم في صناعة الورق.

هذا التفاعل الكيميائي هو أحد الأسباب التي تجعل الورق شديد البياض على عكس كونه ثقوبًا أو مسامًا أخرى في الهيكل والتي تشتت الضوء تمامًا مثل ألياف السليلوز المجوفة في الخشب.

يقلل ملء هذه الألياف بالراتنج من هذا التشتت ، ويسمح للضوء بالمرور عبر الخشب ويجعله شفافًا ، مع الاحتفاظ بخصائصه الميكانيكية الأصلية.

يمكن تطبيق هذا النهج على قطع كبيرة من المواد ، مما ينتج عنه مواد بناء شفافة وتوفر إمكانية حقيقية لاستبدال الزجاج.

هناك حاجة إلى مزيد من العمل لتحسين التفاعل مع الخشب ودمجه في عملية صناعية مؤتمتة ، ولكن يومًا ما في المستقبل قد تكون جالسًا في منزل أو تعمل في مبنى به نوافذ خشبية.