Згідно із заявою Університету штату Меріленд (UMD), його вчені створили новий ізоляційний матеріал з дерева, який набагато краще, ніж пінополістирол: він «набагато міцніший і більш екологічний».
Форма розробленого матеріалу, званого нанодеревом, може бути будь-якою: тонкі гнучкі дошки або великі блоки.
Під час тестування ізоляційних властивостей матеріалу, вчені виявили, що він утримував щонайменше на 10 градусів більше тепла, ніж переможець світового рекорду Гіннеса в категорії кращого ізолятора, аерогель з силіконовим шаром, а також пінополістирол.
Команда вчених з Університету, створила своє нанодерево, видаливши лігнін, речовину в деревині, яка забарвлює його в коричневий колір і надає йому жорсткість.
За словами вчених, вони також прибрали кілька коротких волокон, «які переплітаються з целюлозними волокнами, і складають тим самим основу деревини». «Вирівняні целюлозні волокна потім з’єднуються один з одним, що призводить до високої механічної міцності».
Процес виробництва нанопокриття дуже схожий на виробництво паперу: вирізається потрібний матеріал деревини, потім його кип’ятять в гідроксиді натрію і сульфиті натрію, після обробляють пероксидом водню для видалення лігніну і більшої частини геміцелюлози, а потім висушують сублімацією, щоб зберегти структуру деревини, замість того, щоб змішувати, як при звичайному виробництві паперу.
З лігніном, витягнутим зі шматка дерева, ви залишаєтеся з легким білим пучком целюлозних волокон – основною структурою самого дерева.
Ці волокна не тільки діють як надзвичайно ефективні ізолятори, які значно краще блокують тепло, аніж матеріали на основі стиролу або діоксиду кремнію, які зазвичай використовуються в домашній ізоляції, але їх трубчаста форма також дає їм анізотропні властивості.
Тепло може проходити по ходу волокон досить вільно, але дуже ефективно блокується в будь-якому іншому напрямку. Тому вчені можуть використовувати цю властивість, щоб направити тепло, яке вони вважають за потрібне, і заблокувати його в іншому місці, просто змінивши орієнтацію волокон нанодерева.
Коли команда спробувала розламати нанодерево, вони виявили, що матеріал в 30 разів міцніше, ніж теплоізоляційні матеріали, такі як пінополістирол або аерогель.
Матеріал активно відбиває сонячне світло завдяки своєму білому кольору, а його натуральні целюлозні волокна є гіпоалергенними. Він також повністю біодеградуємий і може бути виготовлений в різних формах і розмірах, включаючи блоки, листи та рулони.
Це, безумовно, багатообіцяючий матеріал, але ясно, що попереду ще багато роботи, перш ніж він стане основним теплоізоляційним матеріалом для дому.
Для початку, оскільки у нього деревна основа, він майже напевно легко запалюється, і це поки проблема, адже він не буде відповідати будівельним нормам і правилам. По-друге, неясно, скільки часу буде потрібно або наскільки дорогим буде процес сушіння сублімацією.
Тим не менш, Ліангбінг Ху (Liangbing Hu), доцент університету, що бере участь в цьому дослідженні, буде займатися поліпшенням ефективності і комерціалізацією нанотехнології на основі деревини і цілком можливо, що через кілька років ми побачимо в будівельному магазині нанодерево як ізоляційний матеріал.