Прозрачный бамбук: огнестойкая и водонепроницаемая альтернатива стеклу

Автор: Елена
24.05.2024, 21:45

Вскоре у стекла может возникнуть конкуренция со стороны маловероятного конкурента – бамбука. Ученые в Китае превратили обычный бамбук в прозрачный материал, который также устойчив к огню и воде и подавляет дым.

Прозрачное дерево уже несколько лет занимает лидирующие позиции на рынке стекла. Ученые химически удаляют лигнин из древесных волокон, а затем обрабатывают оставшийся материал оргстеклом или эпоксидной смолой. Конечным результатом является материал с достаточной прозрачностью, таким же прочным, как стекло, но при этом он легче и является лучшим теплоизолятором.

Однако древесина не отличается огнестойкостью, поэтому исследователи из Центрально-Южного университета лесного хозяйства и технологий (CSUFT) в Китае решили вместо нее использовать бамбук.

Этот природный материал, который часто называют «вторым лесом», может похвастаться быстрым ростом и скоростью регенерации, что позволяет ему достичь зрелости и использоваться в качестве строительного материала уже через 4 – 7 лет. Внутренняя структура и химический состав бамбука очень похожи на древесину, поэтому команда использовала тот же метод, чтобы сделать его прозрачным. После удаления лигнина бамбук пропитывают неорганическим жидким силикатом натрия, который изменяет преломление света в волокнах, делая его прозрачным. Затем его обрабатывают, чтобы сделать материал гидрофобным или водоотталкивающим.

Конечным результатом является трехслойная структура: силан вверху, диоксид кремния посередине и силикат натрия внизу. Материал имеет светопроницаемость 71,6%, высокую огнестойкость, влагостойкость, также он блокирует дым и угарный газ. Механически он имеет модуль изгиба 7,6 ГПа и модуль растяжения 6,7 ГПа.

Этот прозрачный бамбук можно использовать не только как строительный материал, но и как подложку для перовскитных солнечных элементов, что позволит повысить КПД преобразования энергии ячеек на 15,29%.

В дальнейшем ученые сосредоточатся на крупномасштабном производстве и многофункциональности этого прозрачного бамбука.

Фотоматериал: newatlas.com