A ‘nanofa’ lehet az új csúcs szigetelőanyag

A kutatók elkészítettek egy új hőszigetelő anyagot, ami mind könnyű és erős és az előállításához parányi farostokra van szükség. Az úgynevezett nanofát a jövőben energia hatékonyabb épületek felépítésére használhatják és az anyag önmagában olcsó és biológiailag lebontható – ezzel csökkentve az építkezési törmelék szemétté válásának környezetterhelő hatásait.

A hőszabályozás a városok egyik legnagyobb problémája – télen nehéz benntartani a meleget, nyáron pedig nehéz kint tartani. A jelenleg használt hőszigetelő anyagok problémája a különösen magas áruk – mind pénzben, mind pedig az előállításuk energiájába. Ezen felül ezek az anyagok nem bomlanak le és ezért gyakran a szeméttelepeken végzik miután már nincs rájuk szükség. Emiatt több kutatócsoport is azon igyekszik, hogy olcsó és környezetbarát szigetelőanyagot hozzon létre.

A kutatók már egy ideje vizsgálják a nanocellulózt – a növények sejtfalát képző kemény szénhidrátot, a cellulóz nanoméretű változatát – mint lehetséges megoldás. Ezek a nagyon kis méretekben strukturált cellulóz rostok lenyűgöző tulajdonságokkal rendelkeznek – például szilárdság-tömeg arányuk nyolcszor akkora mint az acélé.

A csapatnak már korábban is sikerült egy tömör és erős szuper fának nevezett anyagot előállítani úgy, hogy a fából kivonták a lignint – a cellulózt összetartó összetett polimert – és hemicellulózt – ami a fa szöveteinek egy másik anyaga.

Azonban az új projektnél a csapat az összes lignint és hemicellulózt eltávolította. A lignin nagyon jó hővezető, ami miatt szörnyű szigetelőként és a hiánya teljesen fehér faanyagot eredményez, ami már visszaveri a napfényt, ahelyett, hogy elnyelné azt.

Viszont a nanofa hőszigetelő tulajdonságának valódi titka az anyag felépítésében rejlik. A hungarocell izotróp – vagyis minden irányból ugyanúgy néz ki – a nanofa ezzel szemben anizotróp – minden irányból másképp néz ki. A hő a rostok mentén mindkét irányba könnyen képes mozogni, azonban rajtuk csak nagyon nehezen tud áthaladni – mivel a lignin és a hemicellulóz kivonása légréseket hagy maguk után.

A vizsgálatok eredménye szerint a nanofa legalább annyira jó volt mint a hungarocell – bizonyos teszteken még jobban is teljesített – és bőven meghaladta más szigetelőanyagok eredményeit.

Mindezen felül a nanofa nagyon könnyű és akár 13 megapascal nyomást bír el – ami megközelítőleg 30 szorosa a legerősebb forgalomban lévő hőszigetelő anyagoknak.

“A legjobb tudásunk szerint a nanofa ereje a legmagasabb értékű az elérhető szigetelőanyagok között,” írták a tanulmány szerzői.

Ami viszont még ennél is jobb, hogy a nanocellulóz könnyen elérhető és az előállítás akár négyzetméterenként 6 eurós áron is megvalósítható – a kutatók gyorsan növő fák anyagával számolta, amivel tovább növelhető a technológia fenntarthatósága. A nanocellulózt ezen felül megfelelő körülmények között a baktériumok képesek lebontani.

“Amikor a nanofa szeletek kevesebb mint 1 mm vastagok azokat hengerelni és hajtogatni is lehet, amivel olyan a rugalmasságot igénylő helyzetek is megoldhatóak, mint például a vegyipari gyárak és az erőművek csővezetékeinek szigetelése,” írták a szerzők.

A kutatók szerint az új anyagnak rengeteg lehetséges felhasználási területe lehet a jövőben – a felhőkarcolóktól, az autókon át a hőérzékeny elektronikáig.

Forrás: advances.sciencemag.org

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.

Ez a weboldal az Akismet szolgáltatását használja a spam kiszűrésére. Tudjunk meg többet arról, hogyan dolgozzák fel a hozzászólásunk adatait..