ابتكار خشب شفاف كالزجاج أقوى وأكثر صداقة للبيئة
صمم العلماء «خشبًا شفافًا» يمكن أن يحل مكان الزجاج التقليدي في النوافذ، وفقاً لصحيفة «ديلي ميل» البريطانية.
وتم تطوير الابتكار باستخدام خشب من شجرة البلسا، التي يعود أصلها إلى أميركا الجنوبية والوسطى، ويزعم أنه أكثر كفاءة حرارياً من الزجاج بخمس مرات.
وعالج الفريق خشب البلسا في بيئة مؤكسدة تعمل على تبييضه بكل وضوح تقريبًا ثم تم اختراقه ببوليمر اصطناعي يسمى كحول البولي فينيل «بي في إيه» – مما أدى إلى إنتاج منتج شفاف تقريبًا.
وعلى عكس الزجاج التقليدي، يمكن للخشب الشفاف أن يتحمل تأثيرات أقوى بكثير، فهو ينحني أو يتشقق عند التلف، بدلاً من التكسر.
وصنعت الخشب الشفاف فرق في جامعة ماريلاند وجامعة كولورادو، شرعت في إيجاد بديل صديق للبيئة أكثر من الزجاج التقليدي – وهو إنتاج ينبثق منه حوالي 25 ألف طن من الانبعاثات كل عام.
وإلى جانب المساهمة في غازات الاحتباس الحراري، يساعد الزجاج في فقدان الطاقة.
وكتب الفريق في الدراسة أن «نوافذ المباني السكنية على وجه الخصوص تمثل 10 – 25 في المائة من فقدان الحرارة بسبب ضعف قدرتها على الإدارة الحرارية».
وتابع العلماء: «وبالتالي، فإن استكشاف مواد النوافذ ذات الكفاءة في استخدام الطاقة أمر مرغوب فيه للغاية لمعالجة تكاليف التدفئة ونقص الطاقة والتأثير العالمي لتغير المناخ المرتبط بزيادة انبعاثات الكربون».
واختار الفريق خشب البلسا بسبب نموه السريع ومظهره المعتم نظرًا لقدرته على امتصاص الضوء.
وفي حين أن هذا ليس المثال الأول للخشب الشفاف بصريًا، فقد ركزت التطورات السابقة على دراسة تشريح الخشب على المستوى المجهري. ويبدو أن أحدث الابتكارات أكثر شفافية من تلك التي تمت في الماضي.
ولتطوير خشب شفاف، غمر الباحثون الخشب في محلول مبيض على درجة حرارة الغرفة لإزالة المادة الممتصة للضوء من الهيكل.
وقال العلماء في الدراسة: «ثم من أجل الحصول على نفاذية بصرية عالية وضباب منخفض في وقت واحد، اخترقنا قالب الخشب باستخدام (بي في إيه)».
وتابعوا: «يستخدم (بي في إيه) على نطاق واسع في المركبات لأنه بوليمر صديق للبيئة يتميز بشفافية بصرية».
ويلاحظ الفريق أن الترابط بين «بي في إيه» والسليلوز في الخشب، يخلق بنية محكمة الغلق تسمح بمزيد من الحماية الحرارية وتجعلها أكثر متانة وأخف وزناً من الزجاج.
وأوضح الباحثون في بيان: «إن التحول إلى الخشب الشفاف يمكن أن يكون فعالًا من حيث التكلفة أيضًا». وأضافوا: «إنه أكثر كفاءة من الناحية الحرارية بخمس مرات تقريبًا من الزجاج، مما يقلل من تكاليف الطاقة… إنه مصنوع من مورد مستدام ومتجدد مع انبعاثات منخفضة الكربون. كما أنه متوافق مع معدات المعالجة الصناعية الحالية، مما يجعل الانتقال إلى التصنيع أمرًا سهلاً».
