Жара не пройдет! Ученые создали древесный материал, который полностью отражает солнечное тепло
Мы живем в мире суперматериалов. Существует новый вид пластика, который можно бесконечно перерабатывать. Даже картон был заново изобретен, чтобы стать более прочным и гибким. И давайте не будем забывать об исключительном потенциале графена, суперматериала, из которого обещают делать все - от чистой питьевой воды до непобедимых презервативов.
Новый уникальный древесный материал
Поэтому неудивительно, что ученые долго и пристально присматривались к дереву. Исследователи из Университета Мэриленда перепроектировали материал, чтобы сделать его полностью непроницаемым для видимого света, он сможет поглощать при этом лишь малейшие уровни ближнего инфракрасного.
Возврат тепла в окружающую среду
Что означает эта разработка ученых? Вместо того, чтобы поглощать солнечный свет, новое дерево может вернуть его обратно в окружающую среду. По сути, дома, изготовленные из этого материала, смогут предотвратить попадание практически всего тепла в помещении, что потенциально ослабит нашу зависимость от кондиционирования воздуха в летние месяцы.
«Применительно к строительству этот необычный конструкционный материал охлаждается без использования электричества или воды», - отметил Яо Чжай, один из авторов исследования, в пресс-релизе.
Мы знаем, что кондиционеры спасают жизни, особенно в тех климатических условиях, где тепло наносит смертельный урон качеству воздуха. Но мы также знаем, что, когда мы подключаем устройства охлаждения к сети переменного тока, то повышаем спрос на электростанции, работающие на ископаемом топливе. А выбросы разжигают атмосферный коктейль, который может быть столь же токсичным.
«Снижение зависимости человека от неэффективных с точки зрения энергии методов охлаждения, таких как кондиционирование воздуха, окажет большое влияние на глобальный энергетический ландшафт», - отмечают ученые в реферате исследования.
Из чего сделана такая древесина?
Чтобы сделать такого рода «охлаждающую» древесину, ученые использовали перекись водорода, чтобы удалить лигнин - элемент поддержки в клеточных стенках деревьев. Этот процесс обнажил только древесную целлюлозу, которая является мощным строительным материалом для растений и деревьев. Он абсолютно непроницаем для солнечной энергии.
Отведение тепла, производимого в помещении
Более того, древесина без лигнина позволяет отводить тепло, производимое в помещении. Это связано с тем, что тепло в помещении занимает немного другую длину волны, чем солнечный свет - длину волны, которая не отталкивается от нового варианта дерева. Таким образом, днем солнечное тепло сохраняется, а ночью тепло в помещении рассеивается в окружающей среде, хотя команда признает, что это может быть проблемой, когда речь идет о фактическом сохранении тепла в помещении.
Невероятная прочность
Еще одно преимущество для дерева, сделанного полностью из целлюлозы? Оно невероятно прочное. В предыдущем исследовании ученые отметили, что целлюлозные нановолокна превосходят сталь и шелк - самый сильный биоматериал на Земле.
Команда Университета Мэриленда утверждает, что прочность нового дерева составляет около 404 мегапаскалей, что в 8 раз больше, чем у натурального дерева. Эти значения приближены к показателям стали.
«Древесина использовалась на протяжении тысячелетий и превратилась в важный экологичный строительный материал, который потенциально может заменить сталь и бетон из-за его экономических и экологических преимуществ», - отмечают авторы.
Такая прочность, в дополнение к фактору изоляции, может сделать новое дерево надежным кандидатом для превращения бетонных и стальных джунглей города в нечто, похожее на настоящие джунгли.