Gỗ trong suốt tiết kiệm năng lượng

Gỗ trong suốt là một vật liệu tốt cho pin năng lượng mặt trời, vì chi phí thấp, có sẵn và là nguồn tài nguyên có thể tái tạo.

Để tạo ra gỗ trong suốt về mặt quang học, trước tiên các nhà nghiên cứu đã loại bỏ một chất xơ gỗ tự nhiên được tìm thấy trong thành tế bào của gỗ gọi là lignin khỏi thành tế bào của gỗ balsa (gỗ bấc). Điều đó làm cho gỗ “trắng đẹp” nhưng không thể nhìn xuyên qua được.

Họ đã cho nhựa acrylic vào gỗ bấc đã xử lý, lấp đầy các lỗ nhỏ do loại bỏ lignin và các mạch rỗng dẫn nước trong cây. Arcylic không phân hủy sinh học và không thấm nước nên giúp gỗ duy trì cấu trúc, khôi phục độ cứng cũng như nâng cao tính chất quang học.

Gỗ trong suốt giúp tiết kiệm năng lượng

Sau đó các nhà nghiên cứu dùng polyethylen glycol (PEG) hòa với acrylic, không những giúp hỗn hợp thấm vào gỗ tốt hơn, mà còn cho gỗ một tính năng khác. Polyethylen glycol khi nóng sẽ hấp thu năng lượng và tan ra, còn khi lạnh sẽ giải phóng năng lượng và rắn lại. Tính chất này giúp vật liệu gỗ mới có thể hấp thu năng lượng từ mặt trời vào ban ngày và dùng cho các hoạt động bên trong nhà.

“100g vật liệu gỗ trong suốt có thể hấp thu đến 8.000J nhiệt lượng, tương đương lượng nhiệt mà một bóng đèn 1W tỏa ra trong hai giờ” - Trưởng nhóm nghiên cứu cho hay.

Ngoài ra, vật liệu này sẽ chuyển từ bán trong suốt thành trong suốt khi nhiệt độ ấm nhờ sự tan ra của polyethylen glycol. Các loại polyethylen glycol khác nhau tan chảy ở các nhiệt độ khác nhau, cho phép điều chỉnh tùy thuộc vào mục đích sử dụng.

Loại gỗ trong suốt này không chỉ ít bể vỡ hơn so với các tấm kính mà còn mát hơn khi mà ánh sáng chiếu vào liên tục. Và đối với pin năng lượng mặt trời, vật liệu gỗ này có thể làm chi phí sản xuất giảm và cải thiện bề mặt bằng cách thay thế thủy tinh silica bằng gỗ, trong khi vẫn cho phép nhận nhiều ánh sáng như vậy.

Các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ phát triển một phiên bản có thể phân hủy sinh học của vật liệu này để không chỉ tạo hiệu ứng ấn tượng cho các công trình kiến trúc mà còn tăng thêm tính thân thiện với môi trường.

G.Minh (Theo smithsonianmag)