«Сваренная древесина» прочнее титана и отражает свет
Logo
Cover

Группа исследователей из США разработала практичный и экологичный материал для строительства зданий — особым образом обработанную древесину, отражающую солнечные лучи и рассеивающую избыток тепла.

Большинство современных строительных технологий нельзя назвать экологически чистыми. Производство бетона — серьезный фактор выбросов углекислого газа, а выработка стали требует огромного количества ресурсов. А после постройки здания постоянно потребляют энергию на отопление или охлаждение.

Древесина в основном состоит из двух полимеров. Один из них — полисахарид целлюлоза. Другой — лигнин, который представляет из себя группу полимеров. Точная химическая формула может меняться в зависимости от вида, и обычно лигнин содержит несколько мест, где могут образовываться химические связи. Они превращают этот полимер в хаотичную, но надежную сеть, сообщает Ars Technica.

Созданное американскими исследователями химическое соединение удаляет лигнин из древесины. Технология этого процесса не сообщается, позволяя предположить, что она либо крайне сложная, либо особо токсичная. Известно лишь, что один из этапов включает погружение дерева в концентрированную перекись водорода и кипячение.

Чтобы после удаления лигнина древесина не размягчилась, ее подвергают давлению.

Многочисленные группы водорода и кислорода в целлюлозе теперь могут свободно взаимодействовать и создают прочную конструкцию. Материал становится гораздо прочнее обычного дерева: в зависимости от характеристики, его показатели твердости выросли от трех до десяти раз.

А по пределу прочности на разрыв он сравнялся с титаном и сталью.

Помимо структурных изменений, новое дерево обладает свойствами, которые делают его крайне привлекательным облицовочным материалом. Из-за крайне плотной компоновки волокон материал рассеивает свет гораздо лучше древесины и выглядит как кристаллы сахара. Нагревается он значительно хуже деревянных досок и бревен.

Но и это еще не все. Сахар в целлюлозе эффективно излучает инфракрасный свет, в частности, в двух диапазонах, которые не поглощаются атмосферными газами. Таким образом, если обшитое таким материалом здание отражает солнечный свет, часть его навсегда покидает планету.

В жаркий день квадратный метр такого дерева может излучать около 16 Вт. Ночью этот показатель поднимается до 63 Вт, а среднее значение за сутки — 53 Вт.

В середине дня без дополнительного источника тепла его температура на 4°C ниже, чем у окружающего воздуха.

Перекись водорода применили и китайские ученые, которые разработали технологию производства прозрачной древесины большой площади. После варки они залили материал бесцветной смолой, получив большие панели повышенной прозрачности.