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“透明木材”可替代玻璃和太陽能電池 并可儲(chǔ)存釋放熱量

2019-04-04 11:28    編輯:炮炸斜大叉    瀏覽量:加載中...

【游俠導(dǎo)讀】“透明木材”三年前被創(chuàng)造,成為玻璃的一種堅(jiān)固且廉價(jià)的替代品。最近科學(xué)家在該材料中添加了一種聚合物,使它可以儲(chǔ)存和釋放熱量,從而使室內(nèi)達(dá)到恒溫。

  三年前,瑞典皇家理工學(xué)院的科學(xué)家們創(chuàng)造了“透明木材” - 這種材料被認(rèn)為可以作為目前用于窗戶的二氧化硅玻璃和太陽能電池的更便宜替代品。現(xiàn)在,該材料還能夠儲(chǔ)存熱量,然后將其釋放出來。

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  為了生產(chǎn)“透明木材”的初始版本,由Lars Berglund教授領(lǐng)導(dǎo)的KTH團(tuán)隊(duì)開始化學(xué)去除天然輕木纖維中的吸光木質(zhì)素 - 木質(zhì)素是木材細(xì)胞壁的一個(gè)組成部分。

  然后將白色纖維與預(yù)聚合的甲基丙烯酸甲酯(PMMA,通常稱為有機(jī)玻璃)混合。這改變了纖維的折射率,使它們變得透明。得到的材料比普通透明有機(jī)玻璃板更堅(jiān)固。

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  最近,Berglund和博士生Céline Montanari在處理過的木纖維和PMMA中添加了一種稱為聚乙二醇(PEG)的“相變”聚合物。通常采用固體形式,PEG對(duì)木材具有很好的相容性,而且它還能夠儲(chǔ)存和釋放熱量。當(dāng)其溫度達(dá)到80ºF(27ºC)時(shí)熔化,并在此過程中儲(chǔ)存能量。冷卻下來時(shí),它會(huì)恢復(fù)為半透明的固體,釋放出儲(chǔ)存的能量。

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  “在陽光燦爛的日子里,這種材料在到達(dá)室內(nèi)空間之前就會(huì)吸收熱量,室內(nèi)的溫度會(huì)比室外更冷,”Montanari說道。“而在夜間,相反的情況發(fā)生 - PEG變得堅(jiān)固并在室內(nèi)釋放熱量,這樣你就可以在房子里保持恒溫。”

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  作為額外的獎(jiǎng)勵(lì),木纖維和PEG都是可生物降解的。雖然PMMA不是,但它可能會(huì)被更環(huán)保的聚合物取代,使材料在丟棄時(shí)能夠完全生物降解。

  研究人員希望該技術(shù)的商業(yè)化版本能在五年內(nèi)上市。

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