Прозрачная древесина, способная сохранять и выделять тепло

Автор: Елена
08.04.2019, 07:38

Три года назад ученые из Шведского Королевского технологического института (KTH) создали новый уникальный материал – прозрачную древесину, которая может стать более дешевой альтернативой кварцевому стеклу, используемому в настоящее время в солнечных элементах и оконных рамах. А недавно ученые объявили о доработке материала – теперь он дополнительно способен накапливать тепло, а потом высвобождать его.

Для создания первоначальной версии прозрачной древесины команда KTH во главе с профессором Ларсом Берглундом химически удалила из натуральных волокон пробкового дерева светопоглощающий лигнин, который является одним из компонентов клеточных стенок древесины. Затем белые волокна объединили с преполимеризованным метилметакрилатом (ПММА), более известным как плексиглас, благодаря чему изменился показатель преломления волокон – они стали практически прозрачными. При этом полученный материал стал прочнее и жестче, чем обычные прозрачные панели из плексигласа.

Теперь к обработанным древесным волокнам и ПММА ученые добавили полимер с «фазовым переходом» под названием полиэтиленгликоль (ПЭГ). Это твердое вещество очень похоже на древесину, при этом оно способно удерживать и рассеивать тепло. ПЭГ расплавляется уже при температуре 27 градусов по Цельсию, сохраняя энергию в процессе. По мере остывания оно превращается в полупрозрачное твердое вещество, высвобождая накопленную энергию.

Как предполагают ученые, в солнечный день материал будет поглощать тепло, не пропуская его через себя внутрь дома, при этом в помещениях будет прохладнее, чем снаружи. А ночью происходит обратный процесс – материал отвердевает и выделяет тепло во внутреннее пространство дома. Таким образом, можно поддерживать постоянную температуру в доме.

Дополнительным преимуществом материала является биоразлагаемость древесных волокон и ПЭГ. А ПММА ученые планируют заменить более экологически чистыми полимерами, что позволит материалу полностью разлагаться после окончания срока эксплуатации.

Предполагается, что коммерческая версия теплоаккумулирующей прозрачной древесины появится на рынке в течение пяти лет.

фотоматериал: newatlas.com