2022-09-11 18:24:10
Прозрачная древесина - стройматериал будущего?В прошлых публикациях мы с вами говорили, что целлюлозные волокна, из которых состоят, например, бумага, хлопчатобумажная ткань, ну и, конечно, само дерево сами по себе прозрачны. Откуда возникает резонный вопрос: а можно ли в таком случае сделать прозрачной саму древесину?
Это было бы весьма полезно, например, в строительстве. Действительно, любому дому нужны окна, которые делают из прозрачного стекла. Но стекло обладает высокой теплопроводностью, и поэтому окна являются причиной постоянных утечек тепла из помещения. Чтобы избежать этого, окна делают двойными, используют современные стеклопакеты и т.п. Это довольно дорого, сложно и неэкологично ("углеродный след" и это вот всё). Кроме того, стекло хрупкое.
Если бы дерево удалось сделать прозрачным, то проблема была бы решена: вместо стеклопакета достаточно было бы закрыть оконный проём "прозрачными досками"!
И работы в этом направлении уже идут.
Для того, чтобы сделать древесину прозрачной, с ней нужно проделать две операции. Во-первых, удалить непрозрачное вещество лигнин, являющееся основным компонентом древесины наряду с целлюлозой. Технологии этого отработаны в производстве бумаги, но там используются разные не сильно полезные штуки типа гидроксида и сульфата натрия. Существуют и альтернативные, более экологически чистые (хотя и более затратные) методы, к примеру, с использованием перекиси водорода.
Но даже если мы убрали лигнин, надо ещё что-то сделать с воздухом, заполняющим трубки целлюлозных волокон и промежутки между ними: из-за многократного рассеяния на границе "воздух-целлюлоза" непрозрачна, например, бумага, из которой лигнин уже удалили.
И здесь помогает тот же эффект, который делает прозрачной мокрую льняную или хлопчатобумажную одежду: воздух из материала можно удалить, вытеснив его другим прозрачным веществом, обладающим показателем преломления, как можно более близким к показателю преломления целлюлозы - это может быть, например, поливиниловый спирт.
Получающийся материал несколько менее прозрачен, чем настоящее стекло: в этом смысле он ближе к полиметилметакрилату, более известному как оргстекло. Но зато он и менее хрупок (хотя и хрупче обычной древесины, прочность которой придаёт именно лигнин), а также обладает неплохими теплоизоляционными свойствами. Кроме того, производство прозрачной древесины сильно экологичнее производства поликарбонатных стёкол, а после отработки технологии должно быть ещё и дешевле - и уж тем более дешевле, чем производство современных многослойных стеклопакетов.
Источник https://t.me/physiovisio/1097
44 views15:24
С
