نوروز 96

ساخت چوب شفاف که نور از آن عبور می‌کند

با وجود پیشرفت‌های زیاد در زمینه‌ی علم مواد، چوب همچنان یکی از پرکاربردترین و مطمئن‌ترین مواد خام برای ساخت و ساز است.



با وجود پیشرفت‌های زیاد در زمینه‌ی علم مواد، چوب همچنان یکی از پرکاربردترین و مطمئن‌ترین مواد خام برای ساخت و ساز است. البته دلیل منطقی هم برای این موضوع وجود دارد. چوب یک ماده‌ی محکم و بادوام و ارزان است و اگر استفاده از آن به خوبی مدیریت شود، قابل تجدید هم هست.

اما این طور که به نظر می‌رسد قرار است به زودی کارهای بسیار بیشتری با آن انجام بدهیم. دانشمندان سوئدی موفق شدند با استفاده از یک تکنیک ساده چوب شفاف بسازند. بنابراین، شاید در آینده شاهد پنجره‌های محکم‌تر چوبی باشیم. حتی از آن مهم‌تر و هیجان‌انگیزتر این است که می‌توانیم سلول‌های خورشیدی ارزانی بسازیم که با چوب پوشیده‌ شده‌اند.

«لارس برگلاند»، از موسسه‌ی سلطنتی فناوری در استکهلم (KTH) و سرپرست این تحقیق می‌گوید: «چوب شفاف ماده‌ی خام خوبی برای سلول‌های خورشیدی است. چون یک منبع به‌صرفه و قابل تجدید است.»

برای ساخت چوب شفاف، اول فیبر چوب را کاملا از آن جدا کردند. این کار باعث می‌شود چوب به یک رنگ سفید زیبا درآید. اما آن را شفاف نمی‌کند چون چوب جلوی نور را می‌گیرد.

اما این تیم با ترکیب چوب سفید با پلیمر شفافی به نام PMMA توانستند ضریب شکست آن را طوری تغییر دهند تا بتواند 85 درصد نور را عبور دهد و در عین حال ساختار چوبی آن حفظ شود.

البته قبلا هم در صورت لزوم مواد چوبی را شفاف کرده‌اند، اما همیشه این کار در مقیاس بسیار کوچکی انجام شده است. مثلا برای تراشه‌های چوبی کامپیوتر از چوب شفاف استفاده شده است. اما این ماده‌ی سبک جدید می‌تواند کاربردهای بیشتر و بزرگ‌تری داشته باشد.  برگلاند می‌گوید: «قبلا هیچ‌کس به ساخت چوب‌های شفاف بزرگ‌تر برای استفاده در سلول‌های خورشیدی یا ساختمان‌ها فکر نکرده است.»

پنجره‌هایی که با چوب شفاف ساخته می‌شوند، نه تنها محکم‌تر از پنجره‌های شیشه‌ای خواهند بود، بلکه ویژگی‌های جالبی هم خواهند داشت، مثل نیمه شفافی. به این ترتیب، نور از پنجره عبور می‌کند، اما حریم شخصی حفظ می‌شود. از طرف دیگر، این ماده می‌تواند هزینه‌ی تولید سلول‌های خورشیدی را پایین بیاورد.

اعضای این تیم در حال حاضر می‌خواهند فرایند تولید این چوب را در مقیاس بزرگ‌تری انجام دهند تا مطمئن شوند که این پروسه به اندازه‌ی کافی آسان و ارزان است. همچنین آنها می‌خواهند این آزمایش را با انواع دیگر چوب تکرار کنند تا ببینند که آیا می‌توانند میزان شفافیت آن را بیشتر کنند یا نه. این نکته که منبع اصلی این ماده تجدیدپذیر است، خیلی خوب است. علاوه بر این، ویژگی‌های برتری مثل استحکام، دوام، تراکم کم و رسانایی حرارتی کم دارد.

منبع :

پیوندهای کوالانسی و ترکیب های مولکولی از شیمی ۲ و آزمایشگاه
  برای شرکت در کلاس کلیک کنید( دروس اختصاصی دوم دبیرستان)
دبیر : احسان عزیزآبادی