Gỗ nano, vật liệu tương lai giúp các tòa nhà tiêu thụ năng lượng hiệu quả

Mới đây một loại gỗ làm từ sợi gỗ nhỏ tách rời có kết cấu nhẹ, chắc chắn đã được nghiên cứu thành công bởi các nhà khoa học thuộc trường Đại học Maryland. Loại gỗ nano này được tin là sẽ trở thành vật liệu xây dựng tương lai giúp các tòa nhà tiêu thụ năng lượng hiệu quả. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science Advanced.

Hiện tại trong ngành vật liệu xây dựng, vật liệu cách nhiệt thường được sử dụng thường có chi phí đắt và ít có khả năng phân hủy sinh học. Do đó sau quá trình sử dụng chúng lại trở thành nguồn rác thải lớn nguy hại cho môi trường. Do đó, các nhà nghiên cứu đang cố gắng tìm ra những vật liệu thay thế giá rẻ và thân thiện với môi trường hơn.

Vừa qua tại trường Đại học Maryland, một loại gỗ nano được chế tạo bằng cách loại bỏ toàn bộ lignin và hầu hết hemixenlulô. Không có tất cả các lignin đó, vật liệu gỗ chuyển sang màu trắng tinh, cho phép phản xạ ánh sáng đi đến hơn là hấp thụ ánh sáng (cũng giúp ngăn chặn nhiệt).

Gỗ nano có thể giảm phát thải cacbon

Bí mật về khả năng cách nhiệt của gỗ nano một phần nằm ở cấu trúc. Xốp styrofoam có tính chất đẳng hướng, nên về cơ bản giống nhau từ mọi góc độ. Nhưng gỗ nano lại có tính chất dị hướng: Các sợi được bó song song với nhau, do đó, trông khác nhau từ nhiều góc độ. Nhiệt có thể dễ dàng di chuyển lên trên và xuống dưới sợi, nhưng không thể đi qua chúng, là vì khe hở tạo thành sau khi loại bỏ chất làm đầy bằng gỗ (lignin và hemixenlulô).

Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng gỗ nano tốt như chất cách nhiệt styrofoam và thậm chí còn nhẹ hơn và cũng được đánh giá cao hơn các vật liệu khác. Gỗ nano chịu được áp suất 13 Mpa. Nanoxenlulô có giá thành chế biến tương đối rẻ với chi phí 7,44 USD/m2. Trong các điều kiện phù hợp, vi khuẩn ăn nanoxenlulô, khiến nó có thể phân hủy sinh học.

Theo Giáo sư Liangbing Hu, đồng tác giả nghiên cứu, vật liệu phân hủy sinh học chắc chắn, trọng lượng nhẹ và cách nhiệt sẽ có nhiều ứng dụng trong tương lai. Nó có thể được sử dụng để xây các tòa nhà chọc trời, chế tạo ô tô và thậm chí bảo vệ các thiết bị điện tử dễ bị nhiệt tác động ở trên Trái đất hoặc trong không gian.

Thanh Thanh tổng hợp