波粒观世界丨下一代的窗户玻璃:透明木头

(编辑:admin    日期:2016年08月31日    浏览:次)

一个家庭或商业建筑的能源供给一半以上都用于照明和保持室内温度。对于建筑工程师来说,正在研究一种新的窗户材料,与传统的玻璃材料,具备有效采光,同时还是强绝缘体,可以作为第三种能源来保持室内温度。


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现在,一个来自美国马里兰州大学的团队提供一个可能的(和令人惊讶的)解决方案:用木头来制作窗户。在最近发表的研究中,研究人员记录了使用垂直排列,针织木纤维作为可见光波导复合材料,可以实现接近90%的透光率,可以通过低眩光,均匀光照亮室内。同时,该材料的热导率是常规窗玻璃三分之一。

  


椴木板材,减去木质素



  这项新的研究涉及到今年此团队早些时候进行的一个透明的木质复合材料实验。为了制作材料,由材料科学家Liangbing Hu带领的团队通过切割椴木薄片开始,沿着木材的垂直排列的纤维素微通道切割,此通道是树干用于输送水和营养物质的通道。

  

  经过处理后,就形成了一个紧密排列组垂直对齐的微纤维素通道充当圆柱形宽带波导,而且是“高传播散射损耗”。

  


强绝缘体



  最值得注意的,这种材料的热性能:该透明木材复合材料的热导率,根据实验,是比得上原始椴木,是玻璃导电性的三分之一。研究人员还进行了材料冲击试验,用打碎玻璃的冲击力击打在木材“玻璃”上,其仍能保持完好,仅留下一个凹痕。

  

  研究人员已经获得专利,用于创建透明木材。考虑到制作工序简单性和潜在伸缩性,他们得出结论,该复合材料可以“有希望用在建筑物上,提高能源管理”。