24.11.2020 22:59

Люминесцентную древесину планируют использовать для освещения домов

Посредством корректировки химической структуры свойства обычной древесины можно существенно изменять: сделать материал абсолютно прозрачным или генерировать с его помощью энергию. В рамках нового исследования ученые видоизменили обычные древесные волокна в аналог тонкой пленки, способный светится под воздействием на ее поверхность ультрафиолетового излучения.
Посредством корректировки химической структуры свойства обычной древесины можно существенно изменять: сделать материал абсолютно прозрачным или генерировать с его помощью энергию
Новое достижение базируется на работе с лигнином, представляющим собой органическое вещество, и являющиеся важным компонентом клеточных стенок большинства растений, в т.ч. деревьев. Именно его наличие обеспечивает стеблям и стволам высокую жесткость.
При производстве бумаги это полимерное соединение удаляют из древесины. Сразу несколько групп ученых, исследующих свойства лигнина, искали пути применения материала для производства углеродного волокна, что позволит создать более дешевые аккумуляторы или бетон повышенной прочности.
Древесина же без лигнина приобретает первоклассные и в значительной степени уникальные свойства. В такой способ удалось получить прозрачное дерево, накапливающее и выделяющее тепло. Она подходит в качестве аналога традиционному оконному стеклу. В дневное время новый материал активно поглощает солнечное тепло, благодаря чему и обеспечивается поддержка приятной прохлады в доме, а в ночное – накопленная энергия выделяется, что обеспечивает поддержку стабильного температурного режима в комнате.
Актуальное достижение в сфере трансформации свойств натурального дерева предпринято специалистами, работающими в Швейцарской высшей технической школы Цюриха и новозеландской исследовательской организации Scion. Результаты исследований представлены в журнале «ACS Nano».
Посредством корректировки химической структуры свойства обычной древесины можно существенно изменять: сделать материал абсолютно прозрачным или генерировать с его помощью энергию
Исследователи взяли необработанное пробковое дерево, а затем удалили из него лигнин, а также половину гемицеллюлоза – важные вещества, входящие в состав растительных клеток. Как следствие, обычную древесину удалось превратить в пористую каркасную конструкцию.
На следующем этапе в заготовку ввели специальный раствор, благодаря которому освобожденное пространство заполнилось наночастицами-полупроводниками, - квантовыми точками, которые и обеспечивают эффект свечения при воздействии на него ультрафиолетового излучения.
На выходе получилась древесная ультрафиолетовая пленка, равномерно светящаяся оранжевым цветом. Новый материал использовали на модели дома. Пленка, интегрированная в прототип здания, способна эффективно освещать интерьер.
Исследователи утверждают – корректируя тип квантовых точек, легко реализовать нужный цвет свечения. Ученые ожидают, что светящаяся древесная пленка можно использовать в качестве натуральной и экологически чистой альтернативы пластику, а также другим схожим материалам