美觀且透明的木材?“木頭大王”胡良兵團隊再登Science!

美觀且透明的木材?“木頭大王”胡良兵團隊再登Science!

為了減輕能源消耗和環境污染,工程界一直在尋找更節能、更環保的建築材料。由於木材的可再生以及低成本特性,透明木材被認為是一種很有前途的結構和光管理材料,可用於節能工程應用。

1月27日,來自馬里蘭大學的胡良兵教授帶領團隊在Science子刊Science Advances上在線發表了一篇名為《Solar-assisted fabrication of large-scale, patternable transparent wood》(太陽能輔助製造的可量產圖案化透明木材)的研究成果。

研究發現了一種通過使用太陽能輔助化學刷的方法修改木材的木質素結構來生產光學透明木材的方法。比起傳統完全去除木質素的方法,胡良兵教授團隊發現的方法保留了大部分木質素作為粘結劑,為聚合物的滲透提供了一個堅固的木材支架,同時大大降低了化學品和能源消耗以及加工時間。所得到的透明木材(厚度約1mm)表現出高透光率(>90%)、高霧度(>60%),並在可見光波長範圍內具有優異的導光效果。此外,這種方法可以讓人們直接在木材表面實現多樣化的圖案,使透明木材具有優異的圖案性。

早在2020年7月,胡良兵團隊在Nature子刊Nature Communications上就發表過題為《Scalable aesthetic transparent wood for energy efficient buildings》(用於節能建築的可量產美學透明木材)。

通過胡良兵團隊的方法,木材的透明度可以達到讓90%以上的光線通過,比完全去除木質素的透明木材強度高50倍以上。"透明木頭比玻璃更輕、更堅固。它可以用於承重窗和屋頂,"胡良兵教授表示,"它有可能被用來製作透視房屋。"結合其高效、可圖案化、可規模化生產的特點,這種透明木材很有希望在節能建築中得到應用。

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

參考信息:https://www.newscientist.com/article/2265874-wood-can-easily-be-turned-transparent-to-make-energy-saving-windows/

論文鏈接:https://advances.sciencemag.org/content/7/5/eabd7342.abstract

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