Transparentný bambus ako ohňovzdorná a vodotesná alternatíva skla
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 16. 5. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Sklo by čoskoro mohlo mať konkurenciu od veľmi nepravdepodobného rivala, ktorým je bambus. Čínski vedci totiž premenili obyčajný bambus na priehľadný materiál, ktorý je dokonca odolný aj voči ohňu a vode a potláča dym.
Kremičité sklo, ktoré sa vyrába z piesku, je stále vhodným stavebným materiálom, keď potrebujete niečo priehľadné, ale pevné, ako sú napríklad okná. No nie je to však obzvlášť udržateľný materiál a môže byť ťažký a krehký.
Vedci sa však už niekoľko rokov venujú vývoji takzvaného transparentného dreva. To vzniká tak, že sa chemicky odstráni lignín z drevených vlákien, potom sa ošetrí zvyšný materiál plexisklom alebo epoxidom. Konečným výsledkom je materiál, ktorý je priehľadný, obnoviteľný a rovnako pevný alebo silnejší ako sklo, pričom je ľahší a má lepšiu tepelnú izoláciu.
Stále však existuje niekoľko problémov s používaním dreva. Je oveľa horľavejšie ako sklo a už teraz je po ňom vysoký dopyt, pričom doplnenie zásob trvá príliš dlho. Takže pre novú štúdiu sa výskumníci zo Stredojužnej univerzity lesníctva a techniky v Číne namiesto toho obrátili na bambus.
„Bambus, často označovaný ako „druhý les“, sa môže pochváliť rýchlym rastom a rýchlosťou regenerácie, čo mu umožňuje dozrieť a využiť ho ako stavebný materiál do štyroch až siedmich rokov od rastu,“ povedal Caichao Wan, korešpondujúci autor štúdie. „S produkciou štyrikrát vyššou ako drevo na aker je bambus uznávaný pre svoju výnimočnú účinnosť.“
Vnútorná štruktúra a chemické zloženie bambusu sú veľmi podobné drevu, takže tím použil rovnakú metódu na jeho spriehľadnenie. Po odstránení lignínu sa bambus naplní anorganickým tekutým kremičitanom sodným, ktorý zmení lom svetla vlákien, aby bol číry. Potom sa spracuje tak, aby bol materiál hydrofóbny alebo vodu odpudivý.
Konečným výsledkom je trojvrstvová štruktúra: silán na vrchu, oxid kremičitý v strede a kremičitan sodný na spodku. Bambus je priehľadný, s priepustnosťou svetla 71,6%, spomaľuje horenie, odpudzuje vodu a blokuje dym a oxid uhoľnatý. Mechanicky sa môže pochváliť pevnosťou v ohybe 7,6 GPa a pevnosťou v ťahu 6,7 GPa.
Tento priehľadný bambus sa dal nielen použiť ako stavebný materiál, ale keď sa použil ako substrát pre perovskitové solárne články, pôsobil ako vrstva na riadenie svetla. To zvýšilo účinnosť premeny energie solárnych článkov o 15,29 %.
„V budúcom výskume sa zameriame na rozsiahlu výrobu a multifunkčnosť tohto priehľadného bambusu,“ povedal Wan.
Štúdia bola nedávno publikovaná v magazíne Research.
