Новый вид инженерной древесины

В США одна группа ученых-исследователей, представляющих Университет Мэриленда, во главе с Ху Лянбином смогла разработать особый вид инженерной древесины. Отличие от всех прочих проявляется в двух моментах: снижается уровень выброса COи уменьшается более чем на половину расход на охлаждение.

Новый вид инженерной древесины обладает двумя важными преимуществами сразу, что влечет повышенный интерес со стороны потенциальных инвесторов к будущему ее использованию в строительной сфере

Ученые, проводившие свои исследования в Колледж-Парке, проделывали множество разных опытов с целью получения данного вида древесины.

Постараемся подробнее объяснить, что именно они делали, чтобы получить данного рода материал.

Первое, что они сделали, – взяли и вымочили в растворе пероксида водорода липу. Это делалось для отделения полимерного клея внутри древесины от неё самой. Затем древесину без этого клея помещали под пресс, но не простой, а горячий – это нужно было для сжатия целлюлозы. На выходе получался материал, который оказывался прочнее обычной древесины в восемь раз, что очень даже высокий показатель.

Из этого следует вывод, что данного рода древесина по прочности теперь может сравниться со сталью, но в то же время она будет практически в шесть раз легче нее!

По словам исследователей, новый способ обработки можно применять не только к липе, но и ко многим другим видам древесины. Что еще интереснее – технология изготовления сверхпрочной инженерной древесины возможно расширить до выпуска в промышленных масштабах.

Такая древесина в будущем может стать не только дешевой, но что важнее – возобновляемой альтернативой более привычным материалам, такие как сталь и титан с его сплавами.

Чтобы показать прочность данной древесины, учеными был поставлен эксперимент. Суть его была проста – выстрелить пулей в обычную древесину и в изготовленный особым образом материал. В результате стало ясно, что технология производства изменила прочность древесины настолько, что она стала способна выдерживать пулю. Обычная древесина оказалась не такой прочной – пуля прошла насквозь.

Поскольку данный материал прочнее обычного дерева в восемь раз, его применение может быть самым разнообразным. Прочность и легкость создания данного рода материала – еще одна причина такого утверждения

Поскольку основные действия, которые делает целлюлоза в составе дерева – отражение видимого спектра света и поглощение ИК-излучения, новый вид древесины, в котором практически нет целлюлозы, позволяет сохранить холод путем рассеивания жары не только в дневное, но и в ночное время суток.

Шестнадцать городов «испытали» на себе новую древесину, и выяснилась весьма занимательная информация: данная древесина позволила сохранить до 60% холода в доме, что говорит о возможности значительно уменьшить финансовые расходы на охлаждение.

Ху Лянбин, глава исследовательской команды, отметил, что данная древесина может уловить тепло, которое мы не ощущаем, поскольку оно находится в другом диапазоне волн. При необходимости она его рассеивает в окружающую среду.

По словам другого члена исследовательской команды Тиан Ли, который к тому же являлся одним из авторов исследования, данного рода древесина может сделать невероятное. Если в сухом климате из него делать различные здания, то они будут меньше выделять углекислый газ, а значит – меньше окажут влияния на глобальное потепление.

Сверхлегкая бетонная плита

Швейцарские исследователи из Высшей технической школы в Цюрихе под руководством Филиппа Блока смогли создать бетонную плиту, которая может изменить весь мир строительства и ремонта.

Необычная конструкция новой бетонной плиты объясняется весьма просто – вдохновением послужили каталонские своды, которые знамениты своей высокой прочностью и стабильностью

Данная бетонная плита обладает несколькими примечательными особенностями. Во-первых – её толщина составляет всего лишь два сантиметра. Во-вторых – она более экологичная, чем обычная бетонная плита. В-третьих – она может уменьшить стоимость строительства, что крайне важно в современном мире.

Вдохновением для создания конструкции такого рода плиты послужило возведение каталанских сводов. Чтобы их построить, строители вместо арматуры используют узкие вертикальные ребра. С ними плита становится такой же стабильной, как и с арматурой, но при этом общий вес конструкции с ребрами все же снижается.

Новые плиты, в отличие от обычных ровных бетонных, умышленно сделаны с некоторым изгибом. Это позволяет выдерживать большие нагрузки.

Филипп Блок, объясняя, каким образом они смогли создать столь легкое бетонное перекрытие, рассказал о своем вдохновении готической архитектурой. Более того, он добавил, что именно техники, которые использовались при строительстве зданий в этом стиле стали основой для создания такого рода бетонного перекрытия.

Интересно только, как они пришли к такому решению? Оказывается, исследователи изучали большое количество самых разных строительных техник у разных архитектурных стилей. В итоге они пришли к общему решению об использовании идеи вертикального ребра вместо арматуры, подсмотрев это у схем зданий в Испании, Италии, Андорры и Франции – главных каталанских стран. Позже это решение стали использовать в США – за это нужно благодарить испанского архитектора Рафаэля Гуаставино.

За счет полного отказа от использования арматуры и уменьшения использования бетона, данные плиты становятся более экологичными. Они, в отличие от обычных бетонных плит, выделяют минимальное количество углекислого газа. Кроме того, данная плита из-за своего малого веса значительно уменьшает нагрузку на основание.

Сверхлегкая бетонная плита может полностью изменить мир строительства за счет низкого веса и высокой прочности, а также экологичности материала

Команда Филиппа Блока провела тесты по выявлению прочности изобретенного сверхлегкого бетонного перекрытия. В итоге обнаружилось, что данное перекрытие способно выдерживать нагрузку, причем неравномерную (что важно!), в 4,2 тонны. По словам самого Филиппа Блока, данный результат не только находится в пределах швейцарских строительных норм и стандартов, но более того – он превышает их.

В ближайшее время команда Филиппа Блока вместе со своим создает планирует провести тестирование в большем масштабе. Они планируют использовать данное бетонное перекрытие в строительстве двухэтажного модуля на специальной технической площадке под названием NEST.

Солнечная батарея «наоборот» — чудо наяву

Недавно попалась одна очень интересная информация: американские инженеры и ученые справились с весьма необычной задачей по созданию солнечной батареи. «Ну и что в ней такого?» — спросите вы. А все просто – она работает не так, как должна работать обычная солнечная батарея, а «наоборот» — она будет днем отдыхать, а ночью, улавливая энергию из космоса, будет работать и накапливать образовавшуюся электроэнергию.