این شیشه نشکن و نسوز از چوب بامبو ساخته شده است

پژوهشگران «دانشگاه جنگل‌داری و فناوری مرکزی جنوب» (CSUFT) ماده شفافی را ابداع کرده‌اند که از بامبو به دست آمده است. این ماده نوآورانه دارای مانع سه‌لایه مقاومی در برابر شعله است که انتشار گرما را به شکل مؤثری کاهش می‌دهد، انتشار شعله را کند و انتشار مواد فرار احتراق‌پذیر و دود سمی را مهار می‌کند.

به گزارش یولن، شیشه سیلیکا، ماده شفاف پرکاربردی در ساخت‌وساز به شمار می‌رود که کاربرد آن در طول ۵۰ سال گذشته پیوسته افزایش یافته است. تطبیق‌پذیری آن در صنعت جهانی شیشه موجب شده است که تولید سالانه آن در ۲۰۲۰ به حدود ۱۳۰ میلیون تن برسد.

به نقل از ایسنا، شیشه سنتی سیلیکا با وجود مزایای بی‌شمارش مانند شفافیت بالا و در دسترس بودن مواد خام، هنوز با چالش‌هایی ازجمله شکنندگی، چگالی بالا و انتشار قابل‌توجه دی‌اکسید کربن و گازهای گلخانه‌ای در طول فرآیند تولید همراه است.

به دلیل ویژگی‌های قابل‌توجه محصولات چوبی شفاف مانند شفافیت بالا، استحکام مکانیکی عالی و عایق حرارتی بهتر، علاقه به آن‌ها در سال‌های اخیر افزایش یافته است. چوب شفاف نه‌تنها مزایای زیست‌محیطی ارائه می‌دهد، بلکه پتانسیل بسیار زیادی به‌عنوان جایگزینی مناسب برای مواد شیشه‌ای سنتی دارد.

البته شیشه چوبی شفاف محدودیت‌هایی هم دارد، ازجمله:

• کمبود جهانی چوب که به‌ویژه در چین چالش بزرگی است. با وجود تلاش برای افزایش تولید از طریق مزارع، پیش‌بینی می‌شود که تقاضا برای چوب صنعتی در سال ۲۰۵۰ از عرضه آن بیشتر شود.
• استفاده از پلیمرها در چوب شفاف، آن را به‌شدت مستعد آتش‌سوزی می‌کند و خطرات احتمالی را به همراه دارد.
• نیاز به افزایش ویژگی‌های عملکردی چوب شفاف، فراتر از ویژگی‌های نوری و مکانیکی اولیه آن احساس می‌شود.

بامبو، جایگزین به‌صرفه چوب

بامبو سرعت رشد و بازسازی سریعی دارد. این ویژگی به آن امکان می‌دهد تا سریع به بلوغ برسد و در عرض ۴ تا ۷ سال پس از آغاز رشد خود، به عنوان مصالح ساختمانی با خروجی چهار برابر بیشتر از چوب در هر هکتار استفاده شود.

بامبو از نظر ترکیب شیمیایی، شباهت‌هایی با چوب دارد و عمدتاً از لیگنین، سلولز و همی‌سلولز تشکیل شده است. علاوه بر این، ساختار سلسله‌مراتبی داخلی بامبو شباهت زیادی به ساختار چوب دارد و به دلیل وجود کانال‌های عمودی منظم، دارای تخلخل و نفوذپذیری بالاست. این ویژگی نشان‌دهنده امکان استفاده از بامبو در تولید مواد شفاف کامپوزیتی است.

راه‌حل گروه پژوهشی آن است که سیلیکات سدیم غیرآلی مایع با روشی آسان و کارآمد به ساختار بامبوی عاری از لیگنین آغشته شود و پس‌ازآن، روش آب‌گریزی برای محصول میانی مورداستفاده قرار بگیرد. از طریق این راهبرد می‌توان مانع سه‌لایه مقاومی در برابر شعله ساخت که با انتشار کم گرما، تولید کم دود و انتشار کمتر دی‌اکسید کربن همراه است.

این پژوهش در مجله «Research» به چاپ رسیده است.

۵۴۵۴