پایگاه خبری تحلیلی ایرانیان جهان

آخرين مطالب

تبدیل چوب به یک عایق درجه یک ایرانیان آمریکا

تبدیل چوب به یک عایق درجه یک

  بزرگنمايي:

سرزمین ایرانیان- آزمایشگاه تحقیقاتی دانشگاه "مریلند" در راستای ساخت یک عایق کارآمد، نوع جدیدی از مواد را ایجاد کرده است که می‌تواند به عنوان یک عایق ارزانتر، قدرتمندتر و سازگارتر با محیط‌زیست استفاده شود.

محققان آن را نانوچوب نامیده‌اند و نسبت به استایروفوم و آلیاژهای سیلیسی عایق بهتری است.

"تیان لی"، یکی از محققان این پروژه گفت: این نانوچوب می‌تواند بهتر از بسیاری دیگر از عایق‌های حرارتی فعلی، از جمله استایروفوم عایق‌بندی کند. بسیار امیدوار کننده است که به عنوان مصالح ساختمانی کارآمد از لحاظ مصرف انرژی مورد استفاده قرار گیرد.

محققان برای ساخت این مواد، دو جزء طبیعی چوب یعنی "لیگنین" که آن را قهوه‌ای و سفت و سخت می‌کند و "همی‌سلولز"(hemicellulose) را از چوب گرفتند.

لیگنین یک پلیمر پیچیده ساخته شده از واحدهای مولکولی فنیل‌پروپان است که به شکل آمورف و مخلوط با هولوسلولز در نباتات بصورت لایه‌ای دور سلولز را فرا گرفته است. بعد از سلولز لیگنین رایج‌ترین ترکیب در ساختار گیاهان چوبی و غیرچوبی است. چوب خشک حاوی حدود 25 درصد لیگنین است که در دیواره سلولی و در قسمت خارجی سلول قرار گرفته است.

لیگنین به‌ عنوان یک اتصال دهنده دیواره سلولی عمل می‌کند و فیبرهای سلولی حاوی ماتریکس را برای استحکام ساختار چوب به هم متصل می‌نماید. منابع لیگنین فراوان هستند و غالبا هم غیرقابل مصرف‌اند.

چوب و پوست درختان که از صنایع الواری به‌ جای می‌مانند و همچنین فضولات کشاورزی، می‌توانند مقدار بسیار زیادی لیگنین به جا بگذارند. منبع کوچک‌تر ولی در دسترس‌تر لیگنین، خمیر کاغذ و صنایع چوب است که ذخیره زیادی برای لیگنین است.

محتویات لیگنین در گونه‌های مختلف چوب از یک درخت به درخت دیگر و حتی در یک منطقه از یک درخت نسبت به منطقه دیگر از همان درخت متفاوت است. لیگنین یک پلیمر با وزن مولکولی بیشتر از 10 هزار در درختان کاج و احتمالا کمتر از 5000 در درختان برگ‌ریز می‌باشد که سه منومر اصلی آن کونیفریل الکل، ایزواوژنول و سیرنژیل الکل می‌باشند.

همی‌سلولز نیز هرگونه "بسپار" ناهمگنی است که به همراه سلولز در دیواره یاخته گیاهان حضور دارد. در حالی که سلولز بلوری، قوی و مقاوم در برابر آب‌کافت است، همی‌سلولز، ساختار بی‌شکل و تصادفی با استحکام کمی دارد که به راحتی توسط اسید رقیق و همچنین آنزیم‌های بی‌شماری آب‌کافت می‌شود.

همچنین همی‌سلولز بر خلاف سلولز دارای زنجیره‌های کوتاه‌تری (500 تا 3000 در مقایسه با 7000 تا 15000 واحد سلولز) است که دارای شاخه هستند. در ساختار دیواره یاخته در گیاهان همی‌سلولز توسط پکتین به سلولوز متصل می‌شود که سبب ایجاد الیاف‌های مرتبط متقابلی می‌شوند.

این کار موجب سفید شدن چوب شد و آن را تبدیل به عایق گرما کرد. ساختارهای لوله‌ای درون یک درخت که آب و مواد مغذی را حمل می‌کنند، در یک جهت حرکت می‌کنند و گرما می‌تواند در این کانال‌ها جابجا شود. اما گرما در این کانال‌ها به دلیل جدا کردن"لیگنین" و "همی‌سلولز" نمی‌تواند به خوبی جابجا شود، چرا که سبب ایجاد بسیاری از شکاف‌ها در چوب می‌شود.

نانوچوب علاوه بر عایق‌سازی مؤثرتر از مواد رایج کنونی از قبیل استایروفوم، قوی‌تر نیز هست و باعث ایجاد تحریکات ریه نخواهد شد. تیم تحقیقاتی همچنین می‌گوید که می‌توان آن را به قیمت پایین 7.44 دلار در ازای هر متر مربع عرضه کرد و می‌توان آن را با ضخامت کمتر از یک میلیمتر و زیست تخریب‌پذیر ساخت. بنابراین به زباله‌های مواد عایق تبدیل نمی‌شود.

"لیانگ‌بینگ هو"، استاد دانشکده علوم و مهندسی مواد در دانشگاه مریلند و سرپرست این پروژه در بیانیه‌ای گفت: برنامه تحقیقاتی من با استفاده از فناوری نانو طبیعی که در چوب دیده می‌شود، آزمایش می‌شود. ما راه‌هایی برای استفاده از چوب را کشف می‌کنیم که می‌تواند در ساخت خانه‌های کارآمد از لحاظ مصرف انرژی و سازگاری با محیط‌زیست مفید باشد.

این پژوهش اخیرا در Science Advances منتشر شده است.





نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield

ساير مطالب

رشد دلار در بازار جهانی

ترامپ: پول ایران بی‌ارزش شده، نمی‌شود یک نان خرید!

وقتی ترامپ بچه بود!

نمک خوردن و نمکدان شکستن آمریکا در قبال فرانسه!

بخش بزرگی از ترافیک اینترنت اروپا حدود دو ساعت به مسیرهایی اشتباه در چین هدایت شد

بزرگ‌ترین مشکلاتی که از رشد استارتاپ جلوگیری می‌کنند

گوگل درباره تهدیدهای امنیتی ناشی از تحریم هواوی به آمریکا هشدار داد

اتهام سنگین اسقف سابق به پاپ

راز چمدان سیاه‌رنگ همراه ترامپ

درخت دوستی ترامپ و مکرون خشکید!

قتل‌های مشکوک؛ اجساد 2 سناتور آمریکایی کشف شدند

داستان چرنوبیل؛ قسمت دوم: مدیریت بحران و درس‌‌های تاریخی

مشخصات فنی پیشرانه موردانتظار مزدا Skyactiv-X اعلام شد

ابرخودرو جدید گوردون موری و جایگزین مک لارن F1 تا سال 2022 تولید خواهد شد

بنتلی کنتیننتال GT، آماده‌ رکوردگیری می‌شود

مایکروسافت پایگاه داده‌ MS Celeb را به‌طور مخفیانه حذف کرد

تلاش برای به‌کارگیری جانوران دریایی به‌عنوان جاسوس

نمایش کلکسیونی جذاب از خودرو و موتورسیکلت فیلم‌های علمی‌تخیلی در موزه پیترسن

جعبه‌گشایی پاناسونیک لومیکس GH5S

مدل‌های جدید تسلا مدل S و X چه ویژگی‌هایی دارند؟

ظهره‌وند در گفت‌وگو با الف: آمریکا همانند کلافی سردرگم است

فریدون مجلسی: تنش بین ایران و آمریکا کاهش می یابد

صادرات آشوب؛ صنعت مولتی تریلیون دلاریِ آمریکا در خاورمیانه

شکست معامله ترامپ

گسترش برنامه هسته‌ای عربستان در سایه پنهان کاری امریکا

رویای محال ترامپ

ناامیدی آمریکا از نقش آفرینی فرانسوی‌ها در پرونده ایران

بازی سازی بازرس مولر علیه ترامپ

بازنده انتشار "گزارش مولر" کیست؟

موضع وقیحانه؛ تردید "کوشنر" در توانایی فلسطینی ها برای حکمرانی

سرمقاله خراسان/ آیا ترامپ برای مذاکره جدی است؟

ترامپ و مکرون اختلافات را علیه ایران کنار گذاشتند

اتحاد نفتی امریکا و روسیه علیه اوپک در راه است؟

موش و گربه‌بازی تیم ترامپ

ترامپ در پی چیست؟

دوئل تمام عیار خانم و آقای رئیس در واشنگتن

ادعای ترامپ در مورد شرکت‌های فعال در چین

سی ان ان : مردم آمریکا معتقدند ترامپ در انتخابات آینده پیروز می شود

"نیش و کنایه" پوتین به آمریکا

مجادلات ترامپ و نانسی پلوسی تشدید شد

همکاری اتمی آمریکا و عربستان علی رغم قتل خاشقجی

اقدام خطرناک ناو آمریکایی در مواجهه با رزم‌ناو روسی

لحظه رهگیری و انهدام پهپاد پیشرفته آمریکایی در آسمان یمن

توهین دونالد به نانسی

کارِ خطرناک آمریکا در خاک عربستان

توافق غیرمنتظره میان آمریکا و مکزیک

ترامپ: کره ماه بخشی از مریخ است!

ترامپ زیر بغل ملکه انگلیس هندوانه گذاشت

فیسبوک اجازه نصب پیش‌فرض اپلیکیشن خود را به گوشی‌های جدید هواوی نمی‌دهد

گوگل مپ از‌این‌پس سرعت حرکت کاربر را درلحظه نشان می‌دهد