بامبو شفاف: جایگزینی مقاوم در برابر آتش و ضد آب برای شیشه


دانشمندان چینی موفق شدند بامبوی معمولی را به ماده ای شفاف، مقاوم در برابر آتش و ضد آب تبدیل کنند که دود را نیز سرکوب می کند. این ماده جدید می تواند رقیبی جدی برای شیشه باشد که به آن بامبو شفاف می گویند.شیشه سیلیسی که از شن و ماسه ساخته می شود، همچنان ماده اصلی سازه های شفاف و بادوام مانند پنجره ها است. اما این ماده پایدار نیست و می تواند سنگین و شکننده باشد. در سال های اخیر، چوب شفاف نیز به عنوان جایگزین شیشه مطرح شده است. در این روش، لیگنین به صورت شیمیایی از الیاف چوب حذف می شود و سپس ماده باقی مانده با پلکسی گلاس یا رزین اپوکسی خالص سازی می شود. نتیجه نهایی یک ماده شفاف و تجدیدپذیر است که قوی تر یا برابر شیشه است که سبک تر است و عایق حرارتی بهتری دارد.

با این حال، استفاده از چوب نیز مشکلاتی دارد. چوب بسیار قابل اشتعال تر از شیشه است. همچنین، زمان زیادی برای تمدید طول می کشد. به همین دلیل، محققان دانشگاه مرکزی جنوب جنگلداری و فناوری (CSUFT) در چین به بامبو روی آوردند.


بیشتر بخوانید:


شیشه بامبو یا گیاهی شفاف

بامبو که اغلب «جنگل دوم» نامیده می‌شود، دو برابر چوب رشد می‌کند و می‌تواند در عرض چهار تا هفت سال به بلوغ برسد و به عنوان مصالح ساختمانی مورد استفاده قرار گیرد. کایچائو وان، نویسنده اصلی این مطالعه، می‌گوید:

بامبو به دلیل کارایی استثنایی خود شناخته شده است و چهار برابر بیشتر از چوب در هکتار محصول می دهد.

چگونه بامبو تبدیل به شیشه می شود؟

ساختار داخلی و ترکیب شیمیایی بامبو بسیار شبیه به چوب است، بنابراین تیم تحقیقاتی از همین روش برای روشن کردن آن استفاده کردند. پس از حذف لیگنین، سیلیکات سدیم مایع غیر آلی به بامبو تزریق می شود که شکست نور را در الیاف تغییر می دهد تا آنها را شفاف کند. سپس از ماده ای برای ضد آب کردن بامبو استفاده می شود.

نتیجه نهایی یک ساختار سه لایه است: سیلان در بالا، سیلیس در وسط، و سیلیکات سدیم در زیر. بامبو شفاف با عبور نور 71.6 درصد نسوز، ضد آب بوده و از دود و مونوکسید کربن جلوگیری می کند. از نظر مکانیکی، این ماده دارای مدول خمشی 7.6 گیگا پاسکال و مدول کششی 6.7 گیگا پاسکال است.

این بامبو شفاف نه تنها می تواند به عنوان یک مصالح ساختمانی استفاده شود، بلکه به عنوان بستری برای سلول های خورشیدی پروسکایت عمل می کند و به عنوان یک لایه مدیریت نور عمل می کند. این راندمان راندمان تبدیل توان سلول ها را 15.29 درصد افزایش داد.

وانگ می افزاید:

در تحقیقات آینده، ما بر روی تولید در مقیاس بزرگ و چند منظوره این بامبو شفاف تمرکز خواهیم کرد

این مطالعه در مجله Research منتشر شده است.

بیشتر بخوانید: