通過操縱復(fù)雜的木質(zhì)結(jié)構(gòu),科學(xué)家們已經(jīng)驗(yàn)證了可讓木頭變得透明、甚至存儲(chǔ)和釋放熱量的新方法。在一項(xiàng)新研究中,團(tuán)隊(duì)展示了如何對(duì)其成分進(jìn)行
通過操縱復(fù)雜的木質(zhì)結(jié)構(gòu),科學(xué)家們已經(jīng)驗(yàn)證了可讓木頭變得透明、甚至存儲(chǔ)和釋放熱量的新方法。在一項(xiàng)新研究中,團(tuán)隊(duì)展示了如何對(duì)其成分進(jìn)行微調(diào),讓它轉(zhuǎn)變成一種“防水膜”,從而在紫外線照射下散發(fā)出溫暖的光芒。從材料科學(xué)的視角來看,這項(xiàng)突破的核心,在于對(duì)木質(zhì)素這種有機(jī)聚合物的新奇利用。
據(jù)悉,木質(zhì)素是樹木和植物細(xì)胞壁的組成部分,也是其形成剛性的關(guān)鍵。不過通過發(fā)光木材照亮玩具屋的內(nèi)部,研究團(tuán)隊(duì)已表明了這項(xiàng)新技術(shù)的未來應(yīng)用前景。
造紙過程中,工廠通常會(huì)去除木材中的木質(zhì)素,并將其留在廢料堆上。但也有許多研究團(tuán)隊(duì)在思考新的回收利用場(chǎng)景,比如制造碳纖維、廉價(jià)電池、甚至更堅(jiān)硬的混凝土。
新研究的設(shè)想,包括制造透明的木窗,以幫助室內(nèi)保持清爽?;蛘咴诎滋烊照涨闆r下收集熱量,并在晚上緩慢釋放,以維持室內(nèi)溫度的恒定。
來自瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院(ETH Zurich)和新西蘭 Scion 研究組織的這支團(tuán)隊(duì),先是對(duì)一塊輕木進(jìn)行了溶液處理,以去除木質(zhì)素和大約一半的纖維素(植物細(xì)胞壁的另一關(guān)鍵組成部分)。
在留下了多孔支架后,研究團(tuán)隊(duì)開始注入另一種溶液,使之充滿被稱作“量子點(diǎn)”的半導(dǎo)體納米粒子。其特點(diǎn)是能夠在紫外線照射下發(fā)光,接著將材料壓縮、干燥、并涂上疏水層。
最終得到的產(chǎn)品,就是致密、耐水、具有出色機(jī)械性能的新型材料。不過給我們留下最深刻印象的,就是其照亮空間的能力。
當(dāng)量子點(diǎn)受到紫外線照射,而在整個(gè)薄膜中散射出橙色光線時(shí),便可借助這種特殊的木質(zhì)板來照亮玩具屋的內(nèi)部。
有趣的是,如果使用不同種類的量子點(diǎn)注入材料,還可形成不同風(fēng)格的光線色調(diào)。如果將之用于照明或點(diǎn)綴,亦有望成為一種塑料之外的環(huán)保替代品。
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