Tre trong suốt: Giải pháp thay thế để chống cháy và chống thấm cho kính

author 09:18 17/05/2024

(VietQ.vn) - Thủy tinh có thể sẽ sớm gặp phải sự cạnh tranh từ một “đối thủ” không ngờ tới đó chính là tre. Các nhà khoa học Trung Quốc đã biến những cây tre già thông thường thành vật liệu trong suốt có khả năng chống cháy, chống nước và ngăn khói.

Thủy tinh silica được làm từ cát vẫn là vật liệu xây dựng phù hợp khi bạn cần thứ gì đó trong suốt nhưng chắc chắn như cửa sổ. Nhưng nó không bền vững và có thể nặng và giòn.

Gỗ trong suốt thực sự xuất hiện trên sân cỏ kính trong vài năm nay. Các nhà khoa học loại bỏ lignin khỏi sợi gỗ bằng phương pháp hóa học, sau đó xử lý vật liệu còn lại bằng tấm mica hoặc epoxy. Kết quả cuối cùng là tạo ra loại vật liệu trong suốt, có thể tái tạo và bền bằng hoặc chắc hơn thủy tinh, đồng thời nhẹ hơn, cách nhiệt tốt hơn.

Tuy nhiên, vẫn còn một số vấn đề khi sử dụng gỗ. Nó dễ cháy hơn thủy tinh rất nhiều và hiện đang có nhu cầu cao và mất quá nhiều thời gian để bổ sung hàng dự trữ. Vì vậy, trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học tại Đại học Công nghệ và Lâm nghiệp Trung Nam (CSUFT) ở Trung Quốc đã chuyển sang sử dụng tre.

Các nhà khoa học đã phát triển loại tre trong suốt có khả năng chống nước và chống cháy.

Caichao Wan, tác giả nghiên cứu cho biết: “Tre thường được gọi là 'khu rừng thứ hai', có tốc độ tăng trưởng và tái sinh nhanh, cho phép nó trưởng thành và sử dụng làm vật liệu xây dựng trong 4 đến 7 năm sau khi sinh trưởng. Với sản lượng cao gấp 4 lần gỗ, tre được công nhận vì hiệu quả vượt trội”.

Cấu trúc bên trong và thành phần hóa học của tre rất giống gỗ nên nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương pháp tương tự để biến nó trong suốt. Sau khi loại bỏ lignin, tre được ngâm với natri silicat lỏng vô cơ, chất này làm thay đổi khúc xạ ánh sáng của sợi để làm cho tre trở nên trong suốt. Sau đó, nó được xử lý để làm cho vật liệu kỵ nước hoặc chống thấm nước.

Kết quả cuối cùng là một cấu trúc ba lớp – silane ở trên cùng, silicon dioxide ở giữa và natri silicat ở phía dưới. Tre trong suốt, độ truyền ánh sáng 71,6%, chống cháy, chống thấm nước, chặn khói và carbon monoxide. Về mặt cơ học, nó có mô đun uốn là 7,6 GPa và mô đun kéo là 6,7 GPa.

Loại tre trong suốt này không chỉ có thể được sử dụng làm vật liệu xây dựng mà khi được sử dụng làm chất nền cho pin mặt trời perovskite, nó hoạt động giống như một lớp quản lý ánh sáng. Điều đó đã nâng hiệu suất chuyển đổi năng lượng của pin lên 15,29%. Wan cho biết: “Trong nghiên cứu tương lai, chúng tôi sẽ tập trung vào chế tạo quy mô lớn và đa chức năng của loại tre trong suốt này”.

An Hạ

Thích và chia sẻ bài viết:

tin liên quan

video hot

Về đầu trang