Với tốc độ tăng trưởng nhanh, sản lượng cao, tre có thể được xử lý thành trong suốt và làm vật liệu xây dựng hiệu quả thay thế kính.
Các nhà khoa học Trung Quốc biến tre thành vật liệu trong suốt có khả năng chống cháy, chống nước, ngăn khói, có thể trở thành đối thủ cạnh tranh với kính, New Atlas hôm 15/5 đưa tin. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Research.
Kính silica làm từ cát là một vật liệu xây dựng hợp lý khi cần cấu trúc trong suốt nhưng chắc chắn như cửa sổ. Tuy nhiên, nó có thể nặng và dễ vỡ, đồng thời không mang nhiều tính bền vững.
Các nhà khoa học phát triển loại tre trong suốt có khả năng chống nước, chống cháy. (Ảnh: Depositphotos)
Gỗ trong suốt thực chất đã xuất hiện vài năm trước. Các nhà khoa học loại bỏ lignin khỏi sợi gỗ bằng phương pháp hóa học, sau đó xử lý vật liệu với nhựa acrylic hoặc epoxy. Cuối cùng, sản phẩm thu được là một vật liệu trong suốt, có thể tái tạo, bền chắc tương đương hoặc hơn kính, đồng thời nhẹ và cách nhiệt tốt hơn.
Tuy nhiên, gỗ cũng có một số vấn đề như dễ cháy hơn kính, cung không đủ cầu trong khi thời gian sản xuất bổ sung rất dài. Trong nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu từ Đại học Lâm nghiệp và Công nghệ Trung Nam (CSUFT), Trung Quốc, chuyển sang sử dụng tre.
"Tre có tốc độ tăng trưởng và tái tạo nhanh, do đó có thể trưởng thành và được khai thác làm vật liệu xây dựng trong 4 - 7 năm phát triển. Với sản lượng cao gấp 4 lần gỗ trên mỗi mẫu (1 mẫu tương đương khoảng 4.000 m2), tre được công nhận với hiệu suất vượt trội", Caichao Wan, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.
Vì cấu trúc bên trong và thành phần hóa học của tre rất giống gỗ, nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp tương tự để khiến chúng trở nên trong suốt. Sau khi loại bỏ lignin, tre được ngâm với natri silicat lỏng vô cơ, chất này làm thay đổi khúc xạ ánh sáng của các sợi và biến tre thành trong suốt. Sau đó, tre được xử lý để chống thấm nước.
Vật liệu cuối cùng gồm ba lớp: Silane trên cùng, silicon dioxide ở giữa và natri silicat bên dưới. Tre trong suốt với độ truyền sáng 71,6%, có khả năng chống cháy, chống thấm nước, cản khói và carbon monoxide.
Ngoài dùng làm vật liệu xây dựng, tre trong suốt cũng có thể làm chất nền cho pin mặt trời perovskite, hoạt động giống như một lớp kiểm soát ánh sáng. Điều này giúp tăng hiệu suất chuyển đổi năng lượng của pin lên 15,29%. "Trong nghiên cứu tiếp theo, chúng tôi sẽ tập trung vào sản xuất quy mô lớn và đa năng hóa loại tre trong suốt này", Wan nói.