Прозрачное огнеупорное стекло из бамбука

30.05.2024

Китайские исследователи из Центрально-Южного университета лесного хозяйства и технологий разработали инновационный прозрачный материал, напоминающий стекло, на основе натурального бамбука. Это "бамбуковое стекло" отличается огнестойкостью и супергидрофобными свойствами, что делает его перспективным для использования в солнечных панелях и других приложениях.

Новый материал из бамбука предлагает экологически безопасную и высокоэффективную альтернативу традиционным стеклам и древесным материалам. Его огнестойкость, гидрофобные свойства и высокая светопропускная способность делают его перспективным для широкого спектра приложений, от строительства до солнечной энергетики.

В отличие от древесных аналогов, бамбуковое стекло обладает повышенной устойчивостью к огню. В испытаниях оно пропускало 71,6% света, что увеличивало эффективность преобразования солнечной энергии до 15,29%. Бамбук является быстрорастущим растением, поглощающим больше CO?, чем деревья, что делает его более экологически чистым ресурсом для производства новых материалов.

Традиционное стекло изготавливается из кремнезема и используется в промышленности уже тысячи лет. В 2020 году спрос на кварцевое стекло превысил 130 миллионов тонн. Однако его производство связано с большими выбросами парниковых газов и высоким углеродным следом. Поэтому поиск экологически безопасных альтернатив становится все более актуальным.

Деревянные прозрачные материалы, которые недавно получили популярность, имеют свои недостатки. Несмотря на хорошие механические и теплоизоляционные свойства, древесина требует значительных ресурсов. Прогнозы указывают на существенный дефицит промышленной древесины к 2050 году, даже с учетом плантаций. Кроме того, полимеры, используемые для придания древесине прозрачности, делают ее легковоспламеняющейся.

Исследователи решили эту проблему, выбрав бамбук в качестве основы для нового прозрачного материала. Бамбук растет и регенерируется значительно быстрее деревьев, и его можно использовать в строительстве уже через 4-7 лет после посадки. Он в четыре раза продуктивнее древесины по урожайности и называется "вторым лесом" за свою высокую производительность.

Чтобы создать прозрачное стекло из бамбука, ученые использовали его природные свойства. Вакуумной пропиткой они внедрили неорганический жидкий силикат натрия (Na2O-nSiO3) в структуру бамбука после удаления лигнина. Затем материал прошел гидрофобную обработку, образовав трехслойный огнестойкий барьер.

В ходе испытаний выяснилось, что бамбуковое стекло воспламеняется за 116 секунд и выделяет всего 0,7 МДж/м2 тепла, что значительно лучше показателей обычной древесины, которая воспламеняется за 5-30 секунд. Новый материал также имеет улучшенные механические свойства, такие как прочность на изгиб и растяжение.

Бамбуковое стекло показало отличные результаты в солнечных панелях, благодаря высокой светопропускной способности. В дальнейшем ученые планируют сосредоточиться на крупномасштабном производстве и исследовании многофункциональности этого материала.

<< Назад: Глянцевый WOLED-монитор Asus ROG Strix OLED XG27AQDMG 31.05.2024

>> Вперед: Электрический трейловый велосипед McLaren 30.05.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Управление снами для решения важных задач 01.03.2026

Сны на протяжении веков привлекали внимание философов, психологов и ученых, вызывая вопросы о том, насколько они отражают нашу реальность и могут ли влиять на мышление. Новое исследование нейробиологов из Northwestern University показывает, что содержание человеческих сновидений можно частично направлять, а фаза быстрого сна (REM) играет ключевую роль в творческом мышлении и поиске нестандартных решений. В эксперименте ученые использовали метод целенаправленной реактивации памяти (TMR). Пока участники спали, им подавали звуки, ассоциированные с головоломками, предложенными им ранее. Сигналы включались только после подтверждения мозговой активности, указывающей на фазу быстрого сна. В результате 75% испытуемых сообщили о появлении во сне образов или идей, связанных с нерешенными задачами. При этом головоломки, "проникшие" в сновидения, решались значительно чаще: 42% против 17% у задач, которые не фигурировали во сне. Исследователи подчеркивают, что это не прямое доказательство тог ...>>

Новый томат с повышенным содержанием витамина A 28.02.2026

Проблема дефицита витамина A остается одной из глобальных задач здравоохранения, особенно в регионах с ограниченным доступом к разнообразной пище. Недавние достижения биотехнологий позволяют создавать продукты, способные существенно улучшить питание населения, и одним из таких примеров стал новый томат, обогащенный витамином A. Исследователи из Университета Флориды разработали сорта томатов с повышенным содержанием бета-каротина - вещества, которое организм преобразует в витамин A. Работа была выполнена Джингвеем Фу, Дениз Тиеман и Баллой Ратиноспати в Институте пищевых и аграрных наук UF/IFAS. Созданные помидоры отличаются существенно более высоким уровнем бета-каротина по сравнению с обычными сортами, а также с продуктами, традиционно богатыми этим соединением, такими как сладкий картофель и капуста. По словам профессора Ратинасабапати, регулярное употребление всего 50-100 граммов этих обогащенных томатов может покрыть суточную потребность человека в витамине A, что делает их п ...>>

Случайная новость из Архива Крупнейший завод силовой электроники из карбида кремния 08.05.2022 Американская компания Wolfspeed - дочернее подразделение компании CREE - торжественно открыла в штате Нью-Йорк крупнейший в мире завод по выпуску силовых полупроводниковых элементов на основе карбида кремния. Силовые элементы на основе карбида кремния (SiC) выгодно отличаются от аналогичных компонентов из кремния. В частности, у элементов на основе SiC выше электрическая прочность, меньше потери, выше быстродействие и рабочая температура, выше радиационная стойкость. Это делает силовые элементы на основе карбида кремния привлекательными для блоков питания, инверторов и других подсистем питания в устройствах от бытовой электроники до бортового оборудования космических аппаратов. Например, в инверторах электромобилей Lucid Air используются силовые модули XM3 из карбида кремния компании Wolfspeed. Благодаря низким потерям на переключение, минимальному сопротивлению и высокой плотности мощности силовые модули XM3 способствуют повышению эффективности и плотности мощности электродвигателя Lucid Air весом 74 кг и мощностью 670 л.с. (500 кВт). Недавно компания Wolfspeed объявила о многолетнем соглашении с Lucid на поставку SiC-компонентов. Новый завод, а также производство необходимых дополнительных материалов, которое стартует в Северной Каролине в конце текущего года, обеспечат компании и ее клиентам необходимые поставки передовых силовых полупроводниковых приборов. Выпускаться силовые компоненты будут на 200-мм пластинах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026