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綠色建材再進化,『透明木材』取代玻璃

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科技產業資訊室 - Hana 發表於 2016年6月15日
圖一、透明木材將成紅炸子雞及其製作過程​          來源:首爾新聞

當人類面臨極端氣候、糧食不足等生存威脅時,不得不開始發展再生能源、溫室氣體再利用及零耗能建築,以緩解氣候變遷的衝擊。其中,零耗能建築又可分為節能環保及綠能發電兩個發展方向。在節能環保方面,木材因為相較玻璃、鋼鐵更為環保因而再度受到重視特別是日前由美國研究團隊研發出的透明木材(如圖一)可以取代玻璃或塑膠應用在家具或窗戶,具備環保節能的優點。雖然,透明木材尚未進入商用化階段,但已受到關注,顯見節能環保建材的重要性與市場需求性。

為了製作透明木材,美國馬里蘭大學的College Park Campus團隊首先利用氫氧化鈉與過氧化氫去除維管束植物中產生顏色的有機物-木質素(Lignin),以使木材成為透明。接著將熱塑性環氧樹脂(作為增強劑或黏著劑)注入已經去除木質素的木質部和韌皮部(如圖二),以維持木質部和韌皮部中細胞壁的奈米構造,完成比玻璃更加堅固的透明木材。

透明木材具備原本可被微生物分解的特性,又比一般木材、玻璃的強度更強;且因為是透明的,可廣泛取代玻璃、塑膠產品的用途。由於玻璃的隔絕性差,夏天無法隔絕外熱及保持室內涼度不足,冬天又無法隔絕外冷維持室內暖氣熱度,使得冷氣和暖氣的效率降低而耗損能源。木材本來就具有非常良好的隔絕效果,即使經過透明化與強固化的化學處理,也不影響其隔絕效果,因此透明木材若取代玻璃應用於窗戶,能更加隔絕室內外溫差避免能源耗損。還有,其堅固程度可與鋼鐵媲美,重量又比鋼鐵輕,相當適合作為綠色建築或零耗能建築的建材。
 
作為建材用途,透明木材的良好吸光性可吸收更多的太陽能轉換成電力,若應用於太陽能電池領域預估將提升30%的效率。研究團隊表示,木材的使用技術、建築技法已經相當成熟,相信新式木材的應用很快就能上手。但仍需再進一步研究改良,目前仍在資金募集中,等待上市,但預估『透明木材』將快速搶攻建材市場成為當紅炸子雞。(726字;圖1)

參考資料:
‘친환경 투명 목재’ 개발…유리, 플라스틱 대체 가능. 首爾新聞, 2016/05/25. at http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20160525601005 



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