綠色建材再進化,『透明木材』取代玻璃 - 工程師
By Franklin
at 2016-06-17T17:25
at 2016-06-17T17:25
Table of Contents
木材也要起飛了嗎><
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綠色建材再進化,『透明木材』取代玻璃
來源:http://bit.ly/1UfKX4i
圖一、透明木材將成紅炸子雞及其製作過程
當人類面臨極端氣候、糧食不足等生存威脅時,不得不開始發展再生能源、溫室氣體再利
用及零耗能建築,以緩解氣候變遷的衝擊。
其中,
零耗能建築又可分為節能環保及綠能發電兩個發展方向。
在節能環保方面,木材因為相較玻璃、鋼鐵更為環保,因而再度受到重視。
特別是日前由美國研究團隊研發出的透明木材(如圖一),可以取代玻璃或塑膠應用在家
具或窗戶,具備環保節能的優點。
雖然,透明木材尚未進入商用化階段,但已受到關注,顯見節能環保建材的重要性與市場
需求性。
為了製作透明木材,美國馬里蘭大學的College Park Campus團隊
首先利用氫氧化鈉與過氧化氫,去除維管束植物中產生顏色的有機物-木質素
(Lignin),以使木材成為透明。
接著將熱塑性環氧樹脂(作為增強劑或黏著劑)注入已經去除木質素的木質部和韌皮部(如
圖),以維持木質部和韌皮部中細胞壁的奈米構造,完成比玻璃更加堅固的透明木材。
透明木材具備原本可被微生物分解的特性,又比一般木材、玻璃的強度更強;
且因為是透明的,可廣泛取代玻璃、塑膠產品的用途。
由於玻璃的隔絕性差,夏天無法隔絕外熱及保持室內涼度不足,冬天又無法隔絕外冷維持
室內暖氣熱度,使得冷氣和暖氣的效率降低而耗損能源。
木材本來就具有非常良好的隔絕效果,即使經過透明化與強固化的化學處理,也不影響其
隔絕效果,因此透明木材若取代玻璃應用於窗戶,能更加隔絕室內外溫差避免能源耗損。
還有,其堅固程度可與鋼鐵媲美,重量又比鋼鐵輕,相當適合作為綠色建築或零耗能建築
的建材。
作為建材用途,透明木材的良好吸光性,可吸收更多的太陽能轉換成電力,若應用於太陽
能電池領域預估將提升30%的效率。
研究團隊表示,木材的使用技術、建築技法已經相當成熟,相信新式木材的應用很快就能
上手。但仍需再進一步研究改良,目前仍在資金募集中,等待上市,但預估『透明木材』
將快速搶攻建材市場成為當紅炸子雞。
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綠色建材再進化,『透明木材』取代玻璃
來源:http://bit.ly/1UfKX4i
圖一、透明木材將成紅炸子雞及其製作過程
當人類面臨極端氣候、糧食不足等生存威脅時,不得不開始發展再生能源、溫室氣體再利
用及零耗能建築,以緩解氣候變遷的衝擊。
其中,
零耗能建築又可分為節能環保及綠能發電兩個發展方向。
在節能環保方面,木材因為相較玻璃、鋼鐵更為環保,因而再度受到重視。
特別是日前由美國研究團隊研發出的透明木材(如圖一),可以取代玻璃或塑膠應用在家
具或窗戶,具備環保節能的優點。
雖然,透明木材尚未進入商用化階段,但已受到關注,顯見節能環保建材的重要性與市場
需求性。
為了製作透明木材,美國馬里蘭大學的College Park Campus團隊
首先利用氫氧化鈉與過氧化氫,去除維管束植物中產生顏色的有機物-木質素
(Lignin),以使木材成為透明。
接著將熱塑性環氧樹脂(作為增強劑或黏著劑)注入已經去除木質素的木質部和韌皮部(如
圖),以維持木質部和韌皮部中細胞壁的奈米構造,完成比玻璃更加堅固的透明木材。
透明木材具備原本可被微生物分解的特性,又比一般木材、玻璃的強度更強;
且因為是透明的,可廣泛取代玻璃、塑膠產品的用途。
由於玻璃的隔絕性差,夏天無法隔絕外熱及保持室內涼度不足,冬天又無法隔絕外冷維持
室內暖氣熱度,使得冷氣和暖氣的效率降低而耗損能源。
木材本來就具有非常良好的隔絕效果,即使經過透明化與強固化的化學處理,也不影響其
隔絕效果,因此透明木材若取代玻璃應用於窗戶,能更加隔絕室內外溫差避免能源耗損。
還有,其堅固程度可與鋼鐵媲美,重量又比鋼鐵輕,相當適合作為綠色建築或零耗能建築
的建材。
作為建材用途,透明木材的良好吸光性,可吸收更多的太陽能轉換成電力,若應用於太陽
能電池領域預估將提升30%的效率。
研究團隊表示,木材的使用技術、建築技法已經相當成熟,相信新式木材的應用很快就能
上手。但仍需再進一步研究改良,目前仍在資金募集中,等待上市,但預估『透明木材』
將快速搶攻建材市場成為當紅炸子雞。
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