קלקר מורחב (או "קלקר") הוא מבודד מצוין. זו הסיבה שזה חומר פופולרי לבידוד מבנים - ומדוע כוסות קפה מעדנייה הקטנות והזולות עדיין שורפות את הלשון שלך אחרי 30 דקות. אבל השיא הסביבתי שלה משאיר משהו לרצוי. זה לא מתכלה, מזיק לבעלי חיים שאוכלים אותו בטעות, ועשוי מסרטנים פוטנציאליים.
חוקרים מאוניברסיטת מרילנד פיתחו חומר בידוד סופר קל משקל שלדבריהם יכול להוכיח כאלטרנטיבה טובה יותר וידידותית לסביבה. החומר, העשוי מסיבי עץ זעירים, נקרא nanowood. זה חוסם חום לפחות 10 מעלות טוב יותר מסטרופורם או סיליקה איירג'ל, מבודד נפוץ, והוא יכול לקחת לחץ לפחות פי 30 יותר מקצף קלח או סיליל איירגל לפני שנמעך.
העבודה במעבדה של מדען החומרים ליאנגבינג הו, החוקרת פוסט-דוקטורט טיאן לי היא הסופרת הראשית במחקר שפורסם החודש בכתב העת Science Advances .
"למיטב ידיעתנו, עוצמת הננו-העץ מייצגת את הערך הגבוה ביותר מבין חומרי בידוד סופר זמינים", כתבו מחברי המחקר.
טיאן לי, עזב, וליאנגבינג הו מחזיקים חתיכות ננו-ווד. (הואה שי / אוניברסיטת מרילנד) הוא וצוותו עבדו על ננו-צלולוזה, הגרסאות בגודל ננו של החומר הסיבי שהופך צמחים ועצים לנוקשים. ל- Nanocellulose יחס חוזק ומשקל מרשים, גדול פי שמונה מזה של הפלדה.
לצורך הננו, הקבוצה הסירה את הליגנין, הפולימר שמחזיק את תאית העץ יחד. הסרת הליגנין, מוליך חום, העניקה למוצר שהתקבל יכולות בידוד חזקות. זה גם הפך את המוצר לבן, מה שאומר שהוא משקף אור.
החוקרים חושבים של- nanowood יש פוטנציאל עצום כחומר בנייה ירוק. השימוש בזה עשוי "לחסוך מיליארדים" בעלויות האנרגיה אומר לי. בנוסף לשימוש בו משמשים מבודדים מסורתיים כמו קלקר, ניתן לגלגל ולעצב רצועות דקיקות של ננו-עץ לבידוד פנים הצינורות או חללים מפותלים אחרים. ובניגוד למבודדי זכוכית או צמר, nanowood לא מגרה את הריאות ולא גורם לתגובות אלרגיות.
"מה שמרשים בעיני ננו-ווד, כמתואר בעיתון, הוא שתהליך הטיפול שפיתחו המחברים מאפשר להם לשמור על מאפייני מפתח של עץ - ובמיוחד את המבנה ההיררכי שלו על פני סולמות אורך מנאנו למקרו, תוך שינוי דרמטי של מאפייני מפתח אחרים, במיוחד מוליכות תרמית ורפלקטיביות אופטית, "אומר מארק סוויהארט, פרופסור להנדסה כימית וביולוגית באוניברסיטה בבופלו שלומד חומרים ננו-חומרים.
סינתטית שחזור סינתטי של המבנים ההיררכיים של חומרים טבעיים כמו עץ הוא קשה ביותר, טוען סוויהארט, אולם נראה כי התהליך של אוניברסיטת מרילנד הוא פשוט יותר וניתן להרחבה יותר מרוב השיטות לייצור חומרים ננו-מבנים.
סוויהארט חושב ש- nanowood עשוי יום אחד להיות חומר שימושי בשוק המסחרי, אך יתכן שזה יהיה זמן מה. "לעתיד הנראה לעין, החומר מטבעו יקר יותר מחלופות שהופקו כבר בקנה מידה גדול, כגון סוגים שונים של לוח קצף", הוא אומר. "למרות שזה עשוי להעלות על ביצועים טובים יותר מאותן חלופות, אם הוא מבצע את אותה פונקציה בסיסית, הכניסה לשוק תהיה מאתגרת מאוד."
צוות אוניברסיטת מרילנד אופטימי יותר ביחס לפוטנציאל הטווח הקרוב של nanowood. לדבריהם ניתן לייצר את החומר בזול ומהר למדי בעזרת עצים הגדלים במהירות כמו בלסה. הצוות עובד כרגע על יישומים מסחריים ומצפה שמוצר יהיה זמין בעוד כשנה.
