Новый аэрогель из древесины имеет лучшие тепловые характеристики, чем пластиковые материалы

Эксклюзивный перевод

Здания в один прекрасный день могут стать более энергоэффективными и экологически устойчивыми благодаря изоляционному материалу, разработанному из древесины исследователями из Швеции. По данным исследователей, недавно опубликованным в журнале ACS Applied Materials & Interfaces, разработанный материал имеет такие же или даже лучшие тепловые характеристики, чем обычные изоляционные материалы на основе пластика.

Юаньюань Ли, доцент научного центра «Валленберг Вуд» при Королевском технологическом институте KTH в Стокгольме, говорит, что новый изоляционный материал представляет собой аэрогель, интегрированный в древесину, который изготавливается без добавления каких-либо дополнительных веществ.

Сами по себе аэрогели из древесной массы не представляют ничего нового — исследователи разрабатывали передовые виды аэрогелей и других композитов в течение последних нескольких лет в Научном центре Валленберга Вуда при KTH — но Ли говорит, что новый метод представляет собой прорыв в контролируемом создании изолирующих наноструктур в порах древесины.

«Прочные аэрогели на биологической основе могут быть использованы для замены существующих аэрогелей на ископаемой основе для супертеплоизоляции, способствуя энергоэффективности, биоэкономике и устойчивому развитию общества», — говорит Ли.

Процесс начинается с делигнификации древесины, то есть удаления лигнина, который придает древесине цвет и прочность, оставляя после себя пустые поры или щели. Следующим шагом для снижения теплопроводности материала является проникновение в эти большие пустые поры и создание внутри них новых нанопор — фактически тысяч.

Отмечается, что эти нанопоровые структуры создаются путем частичного растворения клеточных стенок с последующим контролируемым осаждением. Смесь ионной жидкости (ИЖ) добавляется для частичного растворения клеточной стенки перед добавлением воды, в результате чего образуются сети нановолокон, которые делают просвет нанопористым.

Известно, что исследователи разработали высокий уровень контроля над процессом осаждения. Это означает, что они могут создать точный уровень нанопористости для достижения идеальной теплопроводности.

Теплоизоляция зданий — не единственное потенциальное применение аэрогеля, потому что уникальная структура позволяет создавать передовые материалы для хранения и преобразования энергии и даже для тканевой инженерии.

«Например, в упаковке пенопласт, такой как полистирол, помогает предотвратить теплообмен между объектами и окружающей средой, что позволяет сохранить товары холодными во время транспортировки. Но формирование in situ сетей нанофибрилл внутри пустых пространств древесины может привести к высокой теплоизоляции древесины». — рассказывают ученые.

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

В США провели исследование и назвали продукты, которые приводят к раку груди

11 Недавнее исследование, проведенное в США, показало, что определенная диета может предотвратить развитие рака груди. …