Изследователи от Централния университет по горско стопанство и технологии (CSUFT) в Чанша, Китай, са разработили нов прозрачен материал, подобен на стъкло, с помощта на естествен бамбук.

За разлика от продуктите на дървесна основа, това стъкло е огнеустойчиво, потискащо дима и същевременно суперхидрофобно, се казва в съобщение за пресата.

Силициевият диоксид е предпочитаният материал за производство на стъкло. През годините стъклото на основата на силициев диоксид се използва в различни сектори, а през 2020 г. търсенето му надхвърля 130 млн. тона.

Макар че производството на стъкло по този начин е лесно и евтино, крайният продукт е изключително плътен и крехък, а при производствения процес се отделят газове, които затоплят планетата. Ето защо е необходима алтернатива, която да щади околната среда.

Тъй като светът търси по-чисти начини за задоволяване на нуждите си, се наблюдава рязко нарастване на търсенето на прозрачни материали, произведени от дърво. В допълнение към по-ниския въглероден отпечатък дървото предлага превъзходна механична якост и топлоизолационни свойства.

Най-важното е, че материалът има по-добра прозрачност от силициевото стъкло и следователно е по-подходящ за множество приложения. Проблемът обаче е в недостига на суровини.

Изчисленията сочат, че дори и при планирани насаждения до 2050 г. индустриалната дървесина ще бъде в недостиг.

Освен това полимерите, използвани за направата на прозрачна дървесина, я правят податлива на пожар, което представлява голяма опасност. За да преодолеят тези трудности, изследователите от CSUFT използват бамбук за направата на своя прозрачен материал.

Бамбукът има по-бърз растеж и регенерация, което му позволява да се използва като строителен материал с четири до седем години растеж. С продукция, четири пъти по-висока от тази на дървесина на акър, бамбукът е признат за изключително ефективен и е известен още като "втора гора". Съставът на бамбука е подобен на този на дървесината, а вертикалните му канали осигуряват висока пропускливост.

Изследователите използват този аспект на бамбука, за да създадат прозрачен материал, подобен на стъкло. Те са използвали вакуумна импрегнация за въвеждане на неорганичен течен натриев силикат (Na2O-nSiO2) в структурата на делигнифицирания бамбук, а междинният продукт е бил подложен на хидрофобна обработка.

При тестовете си изследователите установяват, че новосъздаденият от тях материал се запалва за 116 секунди и отделя топлина от едва 0.7 MJ/m2. Образуването на дим от материала също е било по-малко - 0.063 квадратни метра. Тези възможности на материала са наблюдавани заедно с по-добри механични свойства като якост на огъване и опън.

Изследователите са използвали прозрачния си материал за направата на перовскитни слънчеви клетки; стъклото е показало висока светлинна пропускливост от 71.6%, което е довело до подобряване на ефективността на преобразуване на енергията с 15.29%.

Снимка: Unsplash/Research

Виж още: Създадоха супербърза 6G връзка чрез изкривени светлинни лъчи