Glaslignende træ isolerer varme, er hård, blokerer UV og har trækornet mønster

Brug for lys, men ønsker privatliv? En ny træsort, der er gennemsigtig, hårdt, og smuk kunne være løsningen. Dette naturinspirerede byggemateriale tillader lys at komme igennem (på ca. 80%) for at fylde rummet, men selve materialet er naturligt tåget (93%), forhindrer andre i at se indeni.

Materialingeniører ved University of Maryland har transformeret træ til et gennemsigtigt byggemateriale, der leder lys for en diffust effekt, er hårdere og isolerer bedre end glas, og har et naturligt trækornsmønster. De offentliggjorde deres resultater i sidste uge i tidsskriftet Naturkommunikation .

"I denne patenterede forskning, vi demonstrerer det første æstetiske træ med mønstre efter densitetsvariationen i naturligt træ. Sådan mønstret, gennemsigtigt træ kan også blokere UV og varme, er mekanisk stærk, som kunne finde mange anvendelser i bygninger, hvor bæredygtighed og energieffektivitet ønskes, "sagde Liangbing Hu, Herbert Rabin Fremstående professor og direktør for Center for Materials Innovation ved University of Maryland, College Park.

Små nanostrukturer lavet af celler passerer vand og næringsstoffer op og ned af træet, men de har betydning her som lodret justerede kanaler i træet, en naturligt vokset struktur, der kan bruges til at føre lys med.

Teamet startede med en lille blok Douglasgran og brugte kemikalier til selektivt at fjerne dets lignin, den del, der gør træet brunt og stærkt. Dette gør træet gennemsigtigt for lys. De efterlod alle de andre cellestrukturer i træet, som giver et naturligt mønster.

De resterende træcellestrukturer leder også lyset direkte gennem planken. Træet skæres mod kornet, så de kanaler, der trak vand og næringsstoffer op fra rødderne, ligger langs den korteste dimension. Den cellestruktur, der stadig er tilbage, kaster lyset lidt rundt, en ejendom kaldet dis, men generelt bevæger lyset sig direkte gennem mikrokanaler i træet. Uanset hvilken vinkel solen rammer, lyset bevæger sig vinkelret gennem træet og falder konsekvent på det samme diffuse område hele dagen.

Forskerne simulerede et værelse med et loft lavet af det nye "æstetiske træ, "som forskerne har kaldt det, og viste, at det isolerer bedre end glas. Æstetisk træ arver egenskaber fra træ og epoxy, en anden vigtig ingrediens i processen. Dette gør det også muligt at være hårdere end glas. Æstetisk træ viste sig at være to og en halv gange mere effektivt til at blokere varme end glas, og tre og en halv gange så hård som ubehandlet træ, eller næsten 15 gange så sejt, hvis træet skæres med kornet. Det blokerer også effektivt UV -lys, men tillader synligt lys igennem.

Forskerne kunne godt lide mønsteret lavet af det lysebrune tidlige træ, så navngivet, fordi det produceres tidligt i træets vækstfase, og mørkere latewood. Tidligt træ har mindre lignin, fordi det har mindre materiale i det hele taget, med cellevægge omkring en fjerdedel så tyk. Forskerne forsøgte også basswood og fyr, som kan bruges fysisk på samme måde og har lettere trækornsmønstre.

Inventwood, et spin off -selskab fra UMD, kommercialiserer denne type gennemsigtig træteknologi.