چوب شفاف و کاربرد آن در ساخت و ساز

تاریخچه چوب شفاف

در سال 1992 میلادی یک داتشمند آلمانی به نام زیگفرید فینگ چوب شفاف را اختراع نمود. اما بدلایلی این نوآوری مورد توجه کسی قرار نگرفت. دو دهه بعد دو پروفوسور از سوئد و مریلند روشی را یافتند که با استفاده از آن میشد چوب را رنگ زدایی نمود و درنهایت خاصیت شفاف بودن به چوب داد. آن دو با افزودن مواد شیمیایی مختلف به ساختار جوب توانستند چوب را شفافتر کرده و نو آوری خود را به رخ همگان بکشند.

روش جدیدی ایجاد شده است که می تواند چوب های شفاف را به مقدار زیاد تولید کند. با تشکر از این پیشرفت علمی ، طیف وسیعی از امکانات برای شما امکان پذیر است تا بتوانید محصولی را تولید کنید که از چوب شفاف استفاده می کند. به لطف این نوع پیشرفت ها ، می توان ساختمان ها و صفحات خورشیدی را با سودآوری بیشتر و جنبه اکولوژیکی جالب تری ساخت.

برای ایجاد چوب شفاف ، محققان مجبور شدند ماده ای به نام لیگنین را که بخشی از چوب است ، از طریق شیمیایی حذف کنند. لیگنین عنصری است که در بافتهای چوبی گیاهان ظاهر می شود و عملکرد بسیار مهمی دارد. عملکرد لیگنین در چوب این است که فیگورهای سلولز را کنار هم نگه دارد و عملکردهای اساسی را برای زندگی آنها انجام دهد. این به لطف لیگنین است که چوب از استحکام زیادی برخوردار است و سیستم دفاعی خود را در برابر میکروارگانیسم ها بهبود می بخشد. به این ترتیب ، با وجود لیگنین ، درختان می توانند از خود در برابر بیماری های مختلف و آفات دفاع کنند.

به منظور ایجاد چوب شفاف ، لیگنین باید خارج شود. این جز component که آن را سفت و سخت و تیره می کند بخشی از 25٪ آن است. اگرچه این کار برای انجام چندین عملکرد اساسی برای زندگی گیاهان انجام می شود ، اما اگر بخواهیم چیزی بسازیم در حال حاضر به ما کمک می کند. لیگنین این اجازه می دهد تا چوب های فرآوری شده برخی موارد استفاده مانند جلوگیری از عبور نور از آن را داشته باشد. این می تواند یک مزیت یا مشکل باشد بسته به شرایطی که ما قصد استفاده از چوب را داریم.

این واقعیت که لیگنین به از بین بردن 90٪ کل نوری که به آن تابیده می شود کمک می کند وقتی که صحبت از توسعه محدودتر پروژه های سبز می شود ، می تواند یک ضرر باشد. وقتی این جز component برداشته شود ، به ماده ای سفید تبدیل می شود و باعث می شود نوری که از آن عبور می کند را محدود کند. بنابراین لازم بود که چوب شفاف باشد.

چقدر شفافیت ایجاد می شود

دانشمندان در دانشگاه مریلند در حال بررسی تمام خواص چوب بودند تا پروتكلی برای از بین بردن رنگ سفید لیگنین ایجاد كنند. آنها می توانند با حذف مولکول لیگنین از چوب و پر کردن اپوکسی ساختار سلول با سلولز بی رنگ ، شفافیت بالایی کسب کنند. اینگونه توانسته اند چوبی شفاف ایجاد کنند.

افرادی هستند که از این نوع چوب به عنوان لیوان جدید یاد می کنند. افزودن اپوکسی یا پلی اپوکسید به چوب باعث شفافیت آن می شود. این اپوکسی این یک پلیمر گرمازا است که در اثر مخلوط شدن با کاتالیزور یا ماده سخت کننده ، سخت می شود.. برای دستیابی به شفافیت و مقاومت در برابر چوب می توان این کار را در مقیاس بزرگ انجام داد. این محصول با سختی و مقاومت بیشتر از شیشه معمولی حاصل می شود. این خصوصیات باعث شفافیت چوب و تبدیل شدن به محصولی یا کاملاً جالب برای ایجاد ساختمانهای جدید و صفحات خورشیدی می شود. علاوه بر این ، اگر موفق به افزودن جنبه اکولوژیکی شویم ، به پیشرفت علمی بزرگی دست خواهیم یافت.

با چوب شفاف این هدف برای انجام ساخت و سازهای طولانی مدت پایدار است. دانشمندان ادعا می كنند كه می توان از آن در ساخت شیشه اتومبیل یا جایگزینی هر سطح شفافی كه معمولاً روی آن شیشه استفاده می كنیم ، استفاده كرد. باید توجه داشته باشیم که با داشتن سختی و مقاومت دو برابر یک فیلم معمولی ، می تواند به ما در محافظت بهتر از خود کمک کند.

موارد استفاده در انرژی خورشیدی

همانطور که قبلاً اشاره کردیم ، یکی از اصلی ترین کاربردهای چوب شفاف ، ایجاد صفحات خورشیدی است. این اختراع جدید می تواند انقلابی بزرگ به تمام فناوری های انرژی خورشیدی فتوولتائیک ایجاد کند. صفحات خورشیدی پیشرفته با ویژگی های پیچیده را می توان ایجاد کرد.

ایده این است که بتوانیم از شفافیتی که چوب شفاف به ما می دهد برای ورود نور به سلولهای تله استفاده کنیم. به این کدورت که چوب دارد و معمولاً بیش از 70٪ است ، برای حفظ بهتر نور اضافه می شود. هدف چیزی جز این نیست که بتوانید نور را در نزدیکی صفحه خورشیدی نگه دارید تا با جذب آن کار خود را انجام دهد. به لطف این انقلاب ، می توان بازده بیشتری در تولید انرژی خورشیدی بدست آورد.

ویژگی اصلی چوب معمولی ، مقاومت ، چگالی کم و هدایت حرارتی یا مقاومت آن است. همچنین دارای خواص مکانیکی دیگری مانند دوام و قابلیت دسترسی زیاد است. برای اینکه یک منبع پایدار باشد ، باید از منابع تجدیدپذیر تأمین شود. در مورد اینکه زیست توده انرژی تجدیدپذیری است ، بحث زیادی وجود دارد ، اما می توان در نظر گرفت که اگر چوب از مزارع پایدار به وجود بیاید ، می تواند به عنوان انرژی تجدید پذیر دیگری در نظر گرفته شود.

به لطف اختراع چوب شفاف ، استفاده از چوب می تواند بیشتر شود تا ارزان و تجدید پذیر شود. قابل حفظ است همه مزایای طبیعی و همچنین اجازه می دهد تا در نور است. با تشکر از این ، ما می توانیم درخشندگی داخلی نماها را افزایش دهیم و می تواند یک مصالح ساختمانی منحصر به فرد باشد.

نه تنها از ساخت و ساز استفاده می شود ، بلکه تعداد کمی از زمینه ها وجود دارد که می تواند جای آن را بگیرد. به عنوان مثال ، می توان از آن برای ساخت دوچرخه های پایدار ، خانه های مدولار ، در مزرعه و غیره استفاده کرد. همانطور که قبلاً اشاره کردیم ، بسیاری از مردم چوب را به عنوان یک منبع پایدار در نظر نمی گیرند. آنچه باید در نظر داشت این است که اگر چوب از یک مزارع کشت کنترل شده بدست آید ، به جلوگیری از جنگل زدایی کمک می کند.

معرفی چوب در صنعت ساخت و ساز

چوب یکی از قدیمی ترین مصالحی است که در ساختمان سازی کاربرد داشته است و گرچه با حضور مصالح جدید، گاه ممکن است قدیمی به نظر برسد، اما هنوز هم به خاطر رفتار بسیار مناسب در برابر زلزله و همچنین سبز و دوستدار محیط زیست بودن، در برخی نقاط دنیا جزو محبوب ترین مصالح است.

همانطور که گفتیم، شیشه به عنوان یک ماده شکننده ظریف اگرچه مناسب فضاهایی است که نیاز به نور دارند، اما در برابر ضربه کاملا غیر مقاوم است است و مقدار زیادی از انرژی را نیز هدر میدهد.

خوشبختانه مدتی است که پژوهشگران موفق شده اند با ایجاد تغییراتی در چوب ماده ای به نام چوب شفاف بسازند که علاوه بر شفاف بودن، مقاوم نیز بوده و از نظر عایق بودن، نسبت به شیشه انتقال گرمای بسیار کمتری داشته باشد. با استفاده از این نوع چوب، می توان بدون اینکه ساختار چوب تغییر کند، ۸۵ درصد از نور را عبور داد.