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在这个玻璃和钢结构建筑当道的时代，木材可能显得老派。但现在科学家成功改造木材，生产出一种坚固且透明，还能够储存和释放热能的材料。 英国卫报报道，研究人员表示，这种材料可用于建造节能住宅，他们希望开发出可生物分解的版本，以增加其环境友善程度，作为塑料、玻璃甚至水泥的替代品。
科学家研发出透明的木质材料，可望取代水泥、塑料和玻璃等传统建材。图片来源：American Chemical Society 透光性、吸热佳 单一材料结合双重特性 “这种多功能的材料透光能力很好，也可以吸收热。我们将这两项特性放在一种材料中，”斯德哥尔摩KTH皇家理工学院科学家蒙塔纳利（Céline Montanari）说。 他即将在奥兰多美国化学学会（American Chemical Society）春季全国会议上展示他的研究成果。 为了生产这种材料，研究团队以过去的研究为基础，将轻木去除木质素。木质素是木材的成分，赋予木材强度和颜色。丙烯酸是一种无法生物分解的防水材料，导入轻木剩余的组织中，填充了木质素除去后留下的微小孔隙和原本存在水份的空腔。 蒙塔纳利说，这不仅有助于维持木材的结构，而且还恢复了它的强度，并改善它的导旋光性，成为看起来就像磨砂玻璃的木质材料。
看起来就像磨砂玻璃的木质材料，是斯德哥尔摩KTH皇家理工学院的团队新发现。图片来源：American Chemical Society 天然材储热、吸热 建筑节能减碳更进一步 生产此种材料时，丙烯酸与聚乙二醇混合，聚乙二醇在木材中的渗透性很好。最关键的是聚乙二醇的另一个特质——加热时，它会吸收能量并融化，温度下降时则变硬，在此过程中释放能量。 研究团队表示，这个属性让材料加热时从半透明变成透明，吸收白天的太阳能，使建筑物更节能。 “100克这种带有聚乙二醇的透明木质材料，可以吸收高达8000焦耳的热能，这相当于1瓦灯泡两小时内可以产生的热能，”蒙塔纳利说。此外，不同类型的聚乙二醇熔点不同，因此团队可以根据应用调整透明木材的性能。 能以类似方式储存和释放热能的材料在建筑业中并不是新概念，许多不同种类的绝缘材料都可以减少能量消耗。但该团队表示他们的方法不同，因为它使用的天然材料减少了油基材料的用量，也就减少了二氧化碳排放的需求。 然而，蒙塔纳利表示还有很多后续工作，包括在某些应用上要用可生物降解的替代品取代丙烯酸、增加材料的产能，以及建立建筑物的计算机模型，以比较透明木材与玻璃的不同。 让建材成为碳汇 可重复使用是重点 伦敦大学学院材料与社会教授莫迪奥尼克（Mark Miodownik）没有参与这项研究，但他建议不要将这种材料设计成可生物分解，因为这将使木材的环境永续性降低，而非提高。 “我们要让建筑材料成为碳汇，要可回收和可重复使用，但不需要可生物分解，”莫迪奥尼克说，有一种可能性是从建筑物中回收制成这种新型木材并用于新的工程，类似钢铁用于“模块化建筑”的方式。 莫迪奥尼克认为这种新材料很可能会带来新的问题，过去有很多类似的材料，都是透过类似的方法产生的。 （编辑：Nicola） |
