به نقل از «ایسنا»

نمایشگر گوشی‌های آینده از «چوب شفاف» ساخته می‌شوند

تاریخ انتشار: ۲۲ آذر ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۲۸۱۱۷۳

دانشمندان موفق به توسعه چوب شفاف برای صفحه نمایش گوشی های هوشمند و پنجره‌های آینده شده‌اند.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، چوب طبیعی یک منبع کلیدی برای ساخت و ساز، سوخت و مبلمان بوده است که به دلیل تطبیق پذیری، تجدید پذیری و جذابیت و زیبایی، ارزشمند است. با این حال، با ابداع روش‌هایی برای تنظیم دقیق ویژگی‌های انتقال نوری، حرارتی، مکانیکی و یونی مواد از طریق تغییرات شیمیایی و فیزیکی در ساختار ذاتا متخلخل و ترکیب شیمیایی، امکانات جدیدی برای چوب در حال ظهور است.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

پژوهشگران در تعقیب این هدف، استراتژی‌های نوآورانه‌ای را برای اصلاح چوب در سال‌های اخیر ابداع کرده‌اند و آن را با قابلیت‌های جدید آغشته کرده‌اند.

این پیشرفت‌ها دری را برای جایگزینی بالقوه مواد متعارف، غیرقابل تجدید و مبتنی بر نفت در کاربردهای مختلف از جمله خودرو، ذخیره‌سازی انرژی، ساخت‌وساز و ترمیم محیط زیست باز می‌کند. این تغییر به معنای انحراف از حوزه‌های سنتی ساخت و ساز و صنایع کاغذ برای چوب است.

چوب شفاف با کاربردهای بالقوه از صفحه نمایش بسیار بادوام گوشی‌های هوشمند گرفته تا وسایل نوری نرم و درخشان، آماده تبدیل شدن به یک ابزار همه کاره است. علاوه بر این، می‌توان از آن در عناصر ساختاری مانند پنجره‌هایی که قابلیت تغییر رنگ دارند، استفاده کرد.

یک پژوهش پیشرفته

پژوهشگری به نام «زیگفرید فینک»(Siegfried Fink) با حذف رنگدانه‌ها از سلول‌های گیاهی، چوب شفاف ایجاد کرد، فرآیندی که او در یک مجله تخصصی با تمرکز بر فناوری چوب توضیح داد.

سپس برای بیش از ۱۰ سال، ابداع فینک در سال ۱۹۹۲ به عنوان یک منبع در مورد چوب شفاف بود تا اینکه دانشمند دیگری در موسسه فناوری سلطنتی KTH در سوئد به نام لارس برگلوند(Lars Berglund) با آن آشنا شد.

همزمان، گروه دیگری از پژوهشگران به سرپرستی یک دانشمند مواد موسوم به لیانگ‌بینگ هو(Liangbing Hu) در دانشگاه مریلند در کالج پارک، به طور فعال در پیشبرد چوب شفاف از طریق مهندسی مستقیم چوب طبیعی مشارکت داشتند.

چوب از کانال‌های عمودی کوچک متعددی تشکیل شده است که شبیه یک بسته نی محکم بسته شده با چسب است. این سلول‌های لوله‌ای برای انتقال آب و مواد مغذی درون درخت کار می‌کنند. هنگامی که درخت قطع می‌شود و رطوبت تبخیر می‌شود، حفره‌های هوا در آن باقی می‌مانند.

دانشمندان برای تولید چوب شفاف، ابتدا باید چسبی معروف به لیگنین را که دسته‌های سلولی چوب را به هم متصل می‌کند و رنگ قهوه‌ای خاکی را به تنه‌ها و شاخه‌ها می‌دهد، تغییر دهند یا از بین ببرند. پس از سفید کردن یا حذف رنگ لیگنین، یک چارچوب سفید شیری از سلول‌های توخالی باقی می‌ماند.

البته ساختار حاصل، غیرشفاف باقی می‌ماند، چرا که دیواره‌های سلولی، نور را به دلیل هوای موجود درون سلول‌ها در مشخصه‌ای که به نام «ضریب شکست» شناخته می‌شود، می‌شکنند.

بنابراین برای دستیابی به شفافیت، باید این محفظه‌های هوا را با موادی مانند رزین اپوکسی که نور را به درجه‌ای مشابه با دیواره‌های سلولی خم می‌کنند و چوب را شفاف می‌کنند، پر کرد.

خواص متنوع

تیم‌های تحقیقاتی اکنون چوب شفاف که یک ماده ساختمانی با انرژی کارآمد و جمع‌آوری کننده نور است، ایجاد کرده‌اند. آنها برای ساخت آن دو مرحله اصلی را دنبال می‌کنند: حذف لیگنین که نور را جذب می‌کند و پر کردن چوب با یک اپوکسی پلیمری مانند که با ضریب شکست مطابقت دارد.

این چوب شفاف حدود ۸۰ درصد مه نوری(معیار نور پراکنده) دارد که به بیش از ۸۵ درصد نور اجازه عبور می‌دهد و می‌تواند بدون ایجاد تابش خیره کننده، نور خورشید را وارد کند که منجر به صرفه‌جویی در انرژی و روشنایی راحت داخل خانه می‌شود. این چوب شفاف روشنایی داخل ساختمان را به خوبی تضمین می‌کند.

همچنین دارای یکپارچگی مکانیکی قوی(حدود ۱۰۰ مگاپاسکال) است که ضربه را به طور موثر جذب می‌کند و در عین حال انعطاف‌پذیر است و نگرانی‌های ایمنی را که معمولاً در مورد شیشه وجود دارد، برطرف می‌کند.

علاوه بر این، چوب شفاف به عنوان یک عایق از شیشه پیشی می‌گیرد و به طور بالقوه به ساختمان‌ها در حفظ یا دفع گرما کمک می‌کند.

هو و تیمش در کار خود از پلی وینیل الکل(PVA)، پلیمری که معمولا در چسب و بسته بندی مواد غذایی یافت می‌شود، برای تزریق درون چوب استفاده کردند. این منجر به ایجاد یک چوب شفاف با سرعت هدایت حرارتی پنج برابر کمتر از شیشه می‌شود.

برگلوند و تیمش در KTH و موسسه فناوری جورجیا همچنین راهی برای تقلید عملکرد پنجره‌های هوشمند کشف کردند که قادر به انتقال بین شفافیت و حالت‌های رنگی برای کنترل دید یا مسدود کردن نور خورشید است.

روش آنها شامل لایه‌بندی یک پلیمر الکتروکرومیک - با قابلیت تغییر رنگ از طریق الکتریسیته - بین لایه‌های چوب شفاف پوشیده شده با پلیمر الکترودی برای رسانش الکتریسیته بود.

اکنون هدف دانشمندان افزایش سازگاری با محیط زیست چوب شفاف با به حداقل رساندن استفاده از مواد شیمیایی مضر و پلیمرهای فسیلی در تولید آن است.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: گوشی هوشمند چوب شفاف پنجره هوشمند معاونت علمي و فناوري رياست جمهوري شرکت های دانش بنیان فناوري نانو صندوق نوآوری و شکوفایی چوب شفاف سلول ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۲۸۱۱۷۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

دستگاه‌های مشمول شفافیت در مشترک قوای ۳گانه مشخص می‌شود

رئیس کمیسیون شوراهای مجلس آخرین وضعیت طرح شفافیت قوای سه‌گانه را تشریح کرد. - اخبار سیاسی -

محمدصالح جوکار رئیس کمیسیون امور داخلی و شوراهای مجلس شورای اسلامی در گفت‌وگو با خبرنگار پارلمانی خبرگزاری تسنیم، با اشاره به آخرین وضعیت طرح شفافیت قوای 3گانه گفت: شورای نگهبان در رفع‌ و برگشت‌هایی که طرح شفافیت بین مجلس و این شورا داشت، ایرادات و ابهاماتی را به این طرح وارد کرده بود که در جلسه اخیر مجلس این ایرادات نیز مرتفع شد و بار دیگر طرح برای تعیین تکلیف به شورای نگهبان ارسال شد. 

طرح شفافیت قوای سه‌گانه اصلاح شد

 

وی افزود: یکی از موضوعاتی که مورد ابهام شورای نگهبان قرار داشت مربوط به بحث مصالح عالی نظام بود که برطرف شد. یکی دیگر از ابهامات درباره کارگروهی بود که ما آن را برای تشخیص دستگاه‌هایی که باید شفاف شوند، در طرح گنجانده بودیم. 

جوکار گفت: این کارگروه متشکل از نمایندگانی از قوای 3 گانه است که  تعیین می‌کنند شفاف شدن اطلاعات کدام دستگاه‌ها خلاف منافع  و امنیت ملی کشور است تا این دستگاه‌ها را از شفافیت مستثنی کنند. 

رئیس کمیسیون شوراهای مجلس خاطرنشان کرد:  در این کارگروه دادستان کل کشور به عنوان نماینده قوه قضاییه، وزیر اطلاعات و معاون حقوقی رئیس‌جمهور به عنوان نمایندگان دولت و از مجلس نیز عضو ناظری تعیین می‌شود تا درباره امکان شفاف کردن اطلاعات دستگاه‌های مختلف تصمیم‌گیری کنند.  

انتهای پیام/