La madera puede parecer más cómoda en las cabañas de troncos que la arquitectura moderna, pero un tipo de madera especialmente tratada podría ser el material de construcción de moda del mañana. Hoy, los científicos informan un nuevo tipo de madera transparente que no solo transmite luz, sino que también absorbe y liberacalor, potencialmente ahorrando en costos de energía. El material puede soportar cargas pesadas y es biodegradable, abriendo la puerta para su eventual uso en hogares ecológicos y otros edificios.
Los investigadores presentarán sus resultados hoy en la Reunión y Exposición Nacional Primavera 2019 de la American Chemical Society ACS.
"En 2016, demostramos que la madera transparente tiene excelentes propiedades de aislamiento térmico en comparación con el vidrio, combinada con una alta transmitancia óptica", dice Céline Montanari, estudiante de doctorado que presenta la investigación en la reunión ".En este trabajo, tratamos de reducir el consumo de energía del edificio aún más incorporando un material que pueda absorber, almacenar y liberar calor ".
A medida que el desarrollo económico progresa en todo el mundo, el consumo de energía se ha disparado. Gran parte de esta energía se utiliza para iluminar, calentar y enfriar hogares, oficinas y otros edificios. Las ventanas de vidrio pueden transmitir luz, lo que ayuda a iluminar y calentar los hogares, pero no lo hacenalmacenar energía para usar cuando se pone el sol.
Hace tres años, el investigador principal Lars Berglund, Ph.D., y sus colegas del KTH Royal Institute of Technology en Estocolmo, Suecia, informaron sobre una madera ópticamente transparente en la revista ACS Biomacromoléculas . Los investigadores elaboraron el material eliminando un componente absorbente de la luz llamado lignina de las paredes celulares de la madera de balsa. Para reducir la dispersión de la luz, incorporaron acrílico en el andamio de madera porosa. El equipo pudo ver a través del material, pero eralo suficientemente confuso como para proporcionar privacidad si se usa como material de construcción principal. La madera transparente también tenía propiedades mecánicas favorables, lo que le permitía soportar cargas pesadas.
Sobre la base de este trabajo, Montanari y Berglund agregaron un polímero llamado polietilenglicol PEG a la madera designificada. "Elegimos PEG debido a su capacidad para almacenar calor, pero también debido a su alta afinidad por la madera", Montanaridice: "En Estocolmo, hay un barco realmente viejo llamado Vaso , y los científicos usaron PEG para estabilizar la madera. Por lo tanto, sabíamos que el PEG puede penetrar muy profundamente en las células de madera ".
Conocido como un "material de cambio de fase", el PEG es un sólido que se derrite a una temperatura de 80 F, almacenando energía en el proceso. La temperatura de fusión se puede ajustar utilizando diferentes tipos de PEG ". Durante un día soleado,"El material absorberá el calor antes de llegar al espacio interior, y el interior estará más fresco que el exterior", explica Montanari. "Y en la noche, ocurre lo contrario: el PEG se solidifica y libera calor en el interior para que pueda mantener una temperatura constantetemperatura en la casa "
El equipo encapsuló PEG dentro del andamio de madera designificado, lo que evitó la fuga del polímero durante las transiciones de fase. También incorporaron acrílico en el material para protegerlo de la humedad. Al igual que su versión anterior, la madera modificada era transparente, aunque ligeramentebrumoso y fuerte, pero tenía la ventaja adicional de almacenar calor.
Los investigadores señalan que la madera transparente tiene el potencial de ser más ecológica que otros materiales de construcción como el plástico, el concreto y el vidrio. Además de sus capacidades de almacenamiento térmico, la madera transparente podría ser más fácil de eliminar después de ella.ha cumplido su propósito. "El PEG y la madera tienen una base biológica y son biodegradables", señala Berglund. "La única parte que no es biodegradable es el acrílico, pero podría reemplazarse por otro polímero de base biológica".
Ahora, el enfoque se centra en ampliar el proceso de producción para que sea industrialmente factible. Los investigadores estiman que la madera transparente podría estar disponible para aplicaciones de nicho en diseño de interiores en tan solo cinco años. También están tratando de aumentar la capacidad de almacenamiento deel material para hacerlo aún más eficiente energéticamente.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Sociedad Americana de Química . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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