Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu dựa trên thực vật, thân thiện với môi trường, lần đầu tiên hoạt động tốt hơn so với Xốp để cách nhiệt.
Các nhà nghiên cứu của Đại học bang Washington đã phát triển một loại vật liệu dựa trên thực vật, thân thiện với môi trường, lần đầu tiên hoạt động tốt hơn so với xốp để cách nhiệt.
Bọt chủ yếu được làm từ các tinh thể nano của cellulose, nguyên liệu thực vật phong phú nhất trên trái đất. Các nhà nghiên cứu cũng phát triển một quy trình sản xuất đơn giản và thân thiện với môi trường để tạo ra bọt, sử dụng nước làm dung môi thay vì các dung môi có hại khác.
Công trình, dẫn đầu bởi Amir Ameli, trợ lý giáo sư tại Trường Kỹ thuật Cơ khí và Vật liệu, và Xiao Zhang, phó giáo sư tại Trường Kỹ thuật Hóa học và Kỹ thuật Sinh học Gene và Linda, được công bố trên tạp chí Car hydrat Polyme.
Các nhà nghiên cứu đã làm việc để phát triển một sự thay thế thân thiện với môi trường cho bọt polystyrene, hoặc xốp. Các vật liệu phổ biến, được làm từ dầu mỏ, được sử dụng trong tất cả mọi thứ, từ cốc cà phê đến vật liệu xây dựng và xây dựng, vận chuyển và đóng gói. Nhưng, nó được làm từ các thành phần độc hại, phụ thuộc vào dầu mỏ, không tự nhiên xuống cấp và tạo ra ô nhiễm khi cháy.
Trong khi các nhà nghiên cứu khác đã tạo ra các bọt dựa trên cellulose khác, các phiên bản dựa trên thực vật đã không thực hiện tốt như Xốp. Chúng không mạnh bằng, cũng không cách nhiệt và xuống cấp ở nhiệt độ cao và độ ẩm. Để tạo ra các tinh thể nano cellulose, các nhà nghiên cứu sử dụng thủy phân axit, trong đó axit được sử dụng để tách các liên kết hóa học.
Trong công việc của họ, nhóm WSU đã tạo ra một vật liệu được tạo thành từ khoảng 75% tinh thể nano cellulose từ bột gỗ. Họ đã thêm rượu polyvinyl, một loại polymer khác liên kết với các tinh thể nanocellulose và làm cho bọt kết quả đàn hồi hơn. Các vật liệu mà họ tạo ra có cấu trúc tế bào đồng nhất có nghĩa là nó là một chất cách điện tốt. Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu báo cáo, vật liệu dựa trên thực vật đã vượt qua khả năng cách nhiệt của Xốp. Nó cũng rất nhẹ và có thể hỗ trợ trọng lượng gấp 200 lần mà không thay đổi hình dạng. Nó xuống cấp tốt, và đốt cháy nó không tạo ra tro gây ô nhiễm.
“Chúng tôi đã sử dụng một phương pháp dễ dàng để tạo ra bọt tổng hợp, hiệu suất cao dựa trên cellulose tinh thể nano với sự kết hợp tuyệt vời giữa khả năng cách nhiệt và tính chất cơ học”, Ameli nói. “Kết quả của chúng tôi chứng minh tiềm năng của các vật liệu tái tạo, như nanocellulose, đối với các vật liệu cách nhiệt hiệu suất cao có thể góp phần tiết kiệm năng lượng, sử dụng ít vật liệu gốc dầu mỏ và giảm tác động xấu đến môi trường.”
“Đây là một minh chứng cơ bản về tiềm năng của cellulose nano tinh thể như một vật liệu công nghiệp quan trọng”, Zhang nói. “Vật liệu đầy hứa hẹn này có nhiều đặc tính mong muốn và để có thể chuyển các tính chất này sang quy mô lớn lần đầu tiên thông qua phương pháp kỹ thuật này là rất thú vị.”
Các nhà nghiên cứu hiện đang phát triển các công thức cho các vật liệu mạnh hơn và bền hơn cho các ứng dụng thực tế. Họ quan tâm đến việc kết hợp các nguyên liệu giá rẻ để tạo ra một sản phẩm thương mại và xem xét làm thế nào để chuyển từ phòng thí nghiệm sang quy mô sản xuất trong thế giới thực.
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học bang Washington . Bản gốc được viết bởi Tina Hishing. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :