玻璃是生活中建造房屋過程中需要使用到的,有了玻璃白天的時候陽光才能夠照射到,並讓房子更加的明亮一些,而傳統的玻璃行業其實耗能是比較大的,尤其使用的原材料都是不可再生的,另外對自然的生態環境損害也是非常大的,所以關於玻璃的替代產品一直是科學家努力研究的。於是科學家提出了一種玻璃的替代產品,透明的木頭,這個想法提出之後,就受到了很多人的關注,木頭是否可以作為透明玻璃的替代產品呢?
傳統的玻璃使用的是石英砂以及石灰石,純鹼這些作為原材料經過高溫,熔融,然後成型之後才能夠做成的,其生產的環境是非常的惡劣,而且成本比較高,而現在全球玻璃的需求量卻在不斷的提升,所以人們需要大量的採石挖沙,這間接的也會影響到生態環境,因此瑞士皇家學院的研究團隊提出了製造透明材料替代玻璃的想法。
而使用的這種替代產品就是木材,也就是說將木頭做成既堅固又透明的材料,這樣就可以替代傳統的玻璃,應用到建築之中,其實木材也是我們生活中很常見的建築材料木材,它的特點是比較堅固而且比較輕,所以在很多地方木材的應用還是比較廣泛的,說到木材大家會想到它並不是透明的,而想要讓它變成透明的,也並不是那麼的容易。
木材裡面含有一種木質素,這種是褐色的物質,正是由於這種物質的存在導致木材不透明,這是一種天然的聚合物,裡面有很多的單元構成,重複的單元又能夠連接到一起組成大型的鏈狀分子,在於植物細胞中的纖維素緊密結合,從而讓木頭看起來更加的堅硬,想要讓木頭變成透明的玻璃,那麼首先就需要將這些木質素給去除。
其實在製作紙上的過程中是需要使用到木質素的,木質素比較多,紙張做出來就會比較白。早在很多年前日本方面研究學者就想要製作透明的紙張,用這樣的紙張可以製作一些電子設備的顯示屏,當然受到這樣的啟發,用木頭來做玻璃這樣的想法也被科學家反覆的試驗。
想要做透明的木材,就需要新漿裡面的木質素給去掉,科學家使用了酸玉將木材直接浸泡在裡面,經過12個小時浸泡之後,木質素去除比例比較大,而這種不會影響到整體的結構,也就是說細胞壁還是很完整的。不過經過處理之後的木材看起來就像是海綿有很多的孔,但是它的纖維素骨架還是存在的,然後將剩下的再浸泡至另一種叫做甲基丙烯酸甲酯的物質之中,這樣混合的折射率也會發生變化,從而就能夠讓材料變得透明,之後通過控制這種混合物質的量,就可以讓透明度發生很大的變化。
這種新型的複合材料,可以用來製作大面積的透明面板,也可以直接代替透明的窗戶玻璃,能夠讓日光大量的照射到建築物裡面,如果使用這樣的材料來建造房屋,那麼顯然人們就可以更少的使用人工照明以及更少的使用到能源。
當然除了這些作用之外,其實這種材料如果真的能夠大面積生產的話,由於它既是透明的,而且又特別的牢固,所以它不光可以代替玻璃,甚至還可以應用於別的一些行業,比如說包裝行業,這種複合材料的強度是有機玻璃強度的最起碼兩倍以上,所以能夠替代這種材料,由於它的強度要高上兩倍以上,所以在使用的過程中,相同的強度只需要使用一半的量,就能夠保持原始強度一樣的效果,這聽起來真的是非常不錯的。
當然科學家還表示,如果這種材料以後真的可以批量生產的話,那麼這種材料並不一定要保持透明性,甚至還可以做成別的不同的顏色的,比如說這種材料可以用來製作一些車輛的零件之類的,可以按照個人的喜好來染成各種不同的顏色。現在科學家還在努力地解決這種材料在規模生產過程中出現的難題,希望這種材料能夠儘快的規模使用,這能更好地造福人類。