Путем изменения химической структуры древесине можно придавать разнообразные и зачастую необычные свойства: например, она может быть полностью прозрачной или генерировать энергию. В новом исследовании ученые превратили обычные деревянные волокна в тонкую пленку, которая светится при воздействии на нее ультрафиолетом.
В основе достижения лежит работа с лигнином органическим веществом, которое является компонентом клеточных стенок многих растений, в первую очередь деревьев. Именно он обеспечивает жесткость стволов и стеблей.
При изготовлении бумаги это сложное полимерное соединение удаляется из древесины, превращаясь в отходы. Ряд исследовательских групп ищет применение лигнину, например, в производстве углеродного волокна, для создания более дешевых аккумуляторов или даже особопрочного бетона.
В то же время древесина, из которой полностью удален лигнин, приобретает уникальные свойства. Например, таким способом было получено прозрачное дерево, способное накапливать и выделять тепло. Его можно использоваться вместо стекла в окнах. Причем днем этот уникальный материал поглощает тепло от солнца, поддерживая приятную прохладу в доме, а ночью отдает накопленную энергию, способствуя поддержанию стабильной температуры в помещении.
Последнее достижение в области модификации натурального дерева сделано специалистами из Швейцарской высшей технической школы Цюриха и новозеландской исследовательской организации Scion. Их работа опубликована в журнале ACS Nano.
Взяв необработанное пробковое дерево, исследователи сначала удалили из него с помощью специального раствора лигнин и примерно половину гемицеллюлоз эти вещества также входят в состав стенок растительных клеток. Благодаря этому древесина превратилась как бы в пористый каркас.
Затем ученые ввели в заготовку другой раствор, вместе с которым пустое пространство в древесине заполнили наночастицы-полупроводники, называемые квантовыми точками, которые светятся при воздействии на них ультрафиолетового излучения. Подобные наночастицы используют, например, в некоторых передовых ЖК-дисплеях телевизоров. После такой обработки дерево спрессовали, высушили и покрыли гидрофобным материалом.
В результате получилась плотная водостойкая древесная пленка, которая, по заявлению разработчиков, обладает отличными механическими свойствами. Но, пожалуй, наиболее впечатляющая особенность нового материала способность излучать видимый свет.
При попадании на древесную пленку ультрафиолета, она начинает равномерно светиться оранжевым цветом. Возможности разработки исследователи продемонстрировали на модели дома. Пленка, встроенная в крышу игрушечного здания, освещает его интерьер, что хорошо видно через полупрозрачное окно и небольшой проем внизу.
По словам исследователей, меняя тип квантовых точек, можно добиться нужного цвета свечения. Разработчики предполагают, что светящаяся древесная пленка сможет служить экологически чистой натуральной альтернативой пластику и другим аналогичным материалам и найдет применение в качестве декоративного покрытия для ламп и дисплеев.
Источник: acs.org
|
|
|
|
|
|
Ученые из Имперского колледжа Лондона и Абердинского университета Шотландии разработали новый способ поиска оптимального использования крыш городских домов, который подразумевает сравнение эффективности при установке солнечных батарей и выращивании на кровле культурных растений.
Предложе
Нидерландская компания Sald сообщила о повышенном спросе на свои разработки со стороны представителей космической отрасли. Это неудивительно, ведь основная технология стартапа, названная осаждение пространственного атомного слоя (Spatial Atomic Layer Deposition, SALD), позволяет создавать солнечные батареи нового поколения, более эффективные и надежные, чем существующие.
Зап
Почему искусственный интеллект так важен для производства Tesla, какое оборудование действительно выделяет компанию Илона Маска и почему другим автопроизводителям придется стараться изо всех сил, чтобы догнать ее обо всем это рассказывает вышедший на YouTube-канале Casgains Academy видеоролик,
Над беспроводной передачей электричества, ученые работают уже более 100 лет, но существенные результаты до сих пор не достигнуты. Большинство современных разработок в этой сфере базируются на создании фокусируемых электромагнитных пучков. Но с помощью этого спосо
