Các nhà khoa học tạo ra loại siêu gỗ mới, khỏe hơn cả nhôm, tự động làm mát mà không tốn điện

Các nhà khoa học tạo ra loại siêu gỗ mới, khỏe hơn cả nhôm, tự động làm mát mà không tốn điện
Theo: Nguyễn Hải Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Các thử nghiệm cho thấy, nếu sử dụng loại gỗ này để bao phủ các tòa nhà văn phòng, lượng điện dành cho làm mát có thể giảm từ 35% đến 50% so với thông thường.

Mỗi công trình xây dựng đều là một đối tượng tiêu tốn nhiều năng lượng. Đầu tiên là phần điện năng dành cho việc sản xuất các loại vật liệu như thép, ngoài ra bê tông còn là nguồn lớn gây phát thải carbon ra môi trường. Ngay cả khi hoàn thành, việc làm mát hay sưởi ấm cho các tòa nhà đó lại tiếp tục ngốn thêm một phần năng lượng đáng kể khác.

Nhưng nhờ các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Maryland, Đại học California và Đại học Colorado Boulder, một loại vật liệu mới được tìm ra không chỉ khỏe hơn nhôm, mà còn phản xạ tốt ánh nắng mặt trời cũng như bức xạ nhiệt phát sinh ở bên trong ra ngoài môi trường. Đáng nói hơn cả khi loại vật liệu kỳ diệu đó lại là gỗ. Hay nói chính xác hơn, đó là gỗ đã qua xử lý, nhằm loại bỏ một trong hai thành phần chủ yếu của nó.

Loại gỗ với nhiều đặc tính chịu lực tương đương thép, titan

Các nhà khoa học tạo ra loại siêu gỗ mới, khỏe hơn cả nhôm, tự động làm mát mà không tốn điện - Ảnh 1.

Hình ảnh tấm gỗ trước và sau quá trình xử lý loại bỏ Lignin trong tấm gỗ.

Thông thường gỗ có cấu tạo từ 2 loại polymer chính: Cellulose và Lignin. Trong khi Cellulose là một chuỗi dài các phần tử đường liên kết với nhau, Lignin lại là một polymer có cấu trúc vô định hình, khó phân hủy hơn, giúp mang lại đặc tính rắn chắc, vững chãi cho gỗ.

Thế nhưng các nhà nghiên cứu đã tìm ra một quá trình hóa học mới về cơ bản sẽ loại bỏ Lignin ra khỏi gỗ. Trong khi các nhà nghiên cứu không tiết lộ về cách tiến hành quá trình này, tuy nhiên, dựa trên các vật liệu bổ sung vào quá trình thực hiện, có thể dự đoán quá trình này liên quan đến việc nhúng gỗ vào dung dịch Hydro PerOxide (hay còn gọi Oxy già) đậm đặc và đun sôi nó.

Để loại bỏ Lignin mà không làm gỗ bị yếu đi, gỗ sau khi xử lý sẽ được nén lại. Khi không còn Lignin ở giữa cellulose này, các phần tử Hydro/Oxy háo đường sẽ nhanh chóng tương tác với các phần tử đó, tạo nên một mạng lưới liên kết hydro dầy đặc bên trong. Điều này sẽ tạo nên một loại vật liệu còn bền bỉ hơn cả gỗ thường (những nhà nghiên cứu không so sánh độ bền của loại vật liệu mới với gỗ được xử lý áp suất, vốn còn bền hơn gỗ thường)

Một số phép thử được các nhà nghiên cứu thực hiện cho thấy, loại gỗ mới có nhiều đặc tính còn bền vững gấp từ 3 đến 10 lần so với các loại gỗ thường. Đặc biệt, một đặc tính trong số đó là độ bền căng dãn của loại gỗ mới còn ngang ngửa với thép và titanium. Điều này có nghĩa là nó có thể được sử dụng để thay thế cho kim loại trong một số trường hợp.

Khả năng làm mát không dùng điện của loại vật liệu mới

Không chỉ là một vật liệu xây dựng hữu dụng, loại gỗ mới còn có các đặc tính khiến nó trở thành những tấm lót bao phủ mặt ngoài cho các công trình rất hữu ích. Do cách sắp xếp hỗn loạn của các sợi cellulose trong mỗi thớ gỗ, ánh sáng khi đi tới nó sẽ bị dội lại vào trong các sợi cellulose dày đặc bên trong và cuối cùng tản mát năng lượng trong quá trình đó.

Các nhà khoa học tạo ra loại siêu gỗ mới, khỏe hơn cả nhôm, tự động làm mát mà không tốn điện - Ảnh 2.

Đặc tính hấp thụ kém ánh sáng mặt trời giúp loại gỗ mới có khả năng làm mát chủ động.

Chính vì hấp thụ kém ánh sáng mặt trời, loại vật liệt mới cũng không hấp thụ phần nhiệt do ánh sáng mặt trời mang lại. Điều này lại là một lợi thế khi sử dụng loại vật liệu mới vào quá trình làm mát các công trình xây dựng.

Các phần tử đường trong sợi cellulose có khả năng phát xạ hiệu quả bức xạ hồng ngoại. Điều này nghĩa là nếu sử dùng loại vật liệu mới để bao phủ một công trình xây dựng nào đó, nó sẽ hấp thụ nhiệt do công trình đó sinh ra và bức xạ nhiệt đó ra ngoài môi trường. Và nó còn có thể làm được điều này ngay cả khi đang bị ánh nắng mặt trời chiếu vào. Kết luận này được rút ra từ một thử nghiệm của các nhà nghiên cứu.

Họ đặt một bếp nhỏ vào trong một chiếc hộp làm từ loại gỗ mới và sau đó đặt nó dưới ánh nắng mặt trời gay gắt của vùng Arizona. Trong ngày nắng, một mét vuông loại gỗ này có thể bức xạ lượng nhiệt khoảng 16W ra môi trường. Đến đêm khi không còn ánh nắng, lượng nhiệt bức xạ ra lên đến 63W, tính trung bình cả ngày 24 giờ, lượng nhiệt bức xạ là 53W/m2.

Các nhà khoa học tạo ra loại siêu gỗ mới, khỏe hơn cả nhôm, tự động làm mát mà không tốn điện - Ảnh 3.

Thử nghiệm khả năng thoát nhiệt chủ động ra môi trường của loại gỗ mới.

Vào giữa ngày, khi không còn nguồn nhiệt ở bên trong hộp, chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong hộp và môi trường xung quanh là khoảng 4oC. Thử tưởng tượng đến việc trong khi nhiệt độ ngoài trời đang là 32oC nhưng căn phòng của bạn chỉ có nhiệt độ 28oC mà không tiêu tốn điện năng cho việc làm mát nó. Nó thật sự là một loại vật liệu kỳ diệu.

Nhưng đây vẫn chỉ là một thử nghiệm trong phạm vi nhỏ, liệu các đặc tính trên có còn được duy trì khi sử dụng vào các công trình lớn hay không?

Thử nghiệm trong các công trình xây dựng

Để trả lời câu hỏi này, các nhà nghiên cứu sử dụng loại gỗ này để làm một mô hình phòng làm việc thông thường với các nguồn phát nhiệt như ánh sáng đèn, người đi lại trong phòng, và theo dõi lượng nhiệt bức xạ ra môi trường. Sau đó căn phòng này được đặt trong tòa nhà văn phòng tại 16 thành phố khác nhau của Mỹ và theo dõi mức năng lượng nó sử dụng trong cả năm với các dữ liệu về thời tiết tại mỗi thành phố.

Kết quả cho thấy, trong những thành phố ở miền Tây và Nam nước Mỹ, như Atlanta, Las Vegas và Phoenix, loại vật liệu mới giúp giảm đáng kể lượng năng lượng tiêu thụ. Các nhà nghiên cứu ước tính việc bao phủ tòa nhà văn phòng bằng loại gỗ đã qua xử lý này sẽ giúp lượng điện dành cho làm mát giảm 35%. Trong các khu đô thị đông đúc, con số này thậm chí có thể tăng lên trên 50%.

Cộng với khả năng vững chãi của loại gỗ mới có thể thay thế cho một số vật liệu kim loại trong các tòa nhà, các nhà nghiên cứu cho rằng loại gỗ đã qua xử lý này sẽ là vật liệu rất hứa hẹn trong thời gian tới. Vì vậy không có gì ngạc nhiên khi 3 thành viên trong nhóm nghiên cứu đã được cấp một bằng sáng chế để thương mại hóa loại gỗ mới này.

Tham khảo Arstechnica

Apple Card sẽ có thể mang về cho Apple 1 tỷ USD mỗi năm với nguy cơ tối thiểu

tinybook tinybook 3 tuần 5 giờ
Apple Card sẽ có thể mang về cho Apple 1 tỷ USD mỗi năm với nguy cơ tối thiểu
Apple nhiều khả năng ngồi không hưởng lợi, để đối tác Goldman Sachs gánh phần lớn nguy cơ có thể xảy ra.

Người đàn ông Trung Quốc dùng 1.500 chiếc iPhone giả để lừa Apple đổi cho hàng thật

tinybook tinybook 3 tuần 6 ngày
Người đàn ông Trung Quốc dùng 1.500 chiếc iPhone giả để lừa Apple đổi cho hàng thật
Một công dân Trung Quốc sống tại Mỹ đã lợi dụng chính sách bảo hành, sử dụng thủ đoạn "lấy giả đổi thật" để qua mặt Apple trong suốt 2 năm.

Giữa lúc Huawei gặp khó khăn, LG đăng tweet khoe tình bạn thắm thiết với Google

tinybook tinybook 4 tuần 1 giờ
Giữa lúc Huawei gặp khó khăn, LG đăng tweet khoe tình bạn thắm thiết với Google
Động thái của LG được đưa ra đúng lúc Google nghỉ chơi, chấm dứt hoạt động kinh doanh với Huawei theo lệnh cấm của chính phủ Mỹ.

Liên Minh Huyền Thoại sắp có phiên bản mobile, ra mắt vào năm 2020

tinybook tinybook 4 tuần 17 giờ
Liên Minh Huyền Thoại sắp có phiên bản mobile, ra mắt vào năm 2020
Tương tự như PUBG, tựa game MOBA nổi tiếng Liên Minh Huyền Thoại sẽ sớm có thêm phiên bản mobile cho người dùng Android và iOS.

Hàng triệu người dùng Instagram bị rò rỉ thông tin cá nhân, đa phần là người nổi tiếng

tinybook tinybook 4 tuần 1 ngày
Hàng triệu người dùng Instagram bị rò rỉ thông tin cá nhân, đa phần là người nổi tiếng
Hiện tại, Instagram đang xem xét vấn đề để tìm hiểu xem dữ liệu của 49 triệu người dùng đến từ đâu và tại sao chúng lại bị rò rỉ công khai.

Ngắm công trình chế tác “Siêu cá mập” khiến người xem không khỏi ngỡ ngàng vì độ khủng của nó

tinybook tinybook 2 tuần 13 giờ
Ngắm công trình chế tác “Siêu cá mập” khiến người xem không khỏi ngỡ ngàng vì độ khủng của nó
Chúng ta đều đã được xem các bộ phim về siêu cá mập (megalodon) trên phim ảnh và thấy loài cá mập này có kích thước siêu khủng. Nhưng khi được chế tác lại thành mô hình ngoài đời thực, chúng ta mới thấy hết kích thước khổng lồ của nó.

Giữa sa mạc Dubai, người ta sắp sửa hoàn thiện công viên năng lượng Mặt Trời khổng lồ có thể xô đổ mọi thứ kỷ lục

tinybook tinybook 2 tuần 3 ngày
Giữa sa mạc Dubai, người ta sắp sửa hoàn thiện công viên năng lượng Mặt Trời khổng lồ có thể xô đổ mọi thứ kỷ lục
Nằm sâu trong khu vực sa mạc Dubai, công viên năng lượng Mohammed Bin Rashid Al Maktoum (được đặt theo tên của Tiểu Vương Dubai, đồng thời là Phó Tổng Thống và Thủ tướng các Tiểu Vương Quốc Ả Rập Thống Nhất (UAE) đang dần được hình thành.

Candida auris, thứ nấm kháng thuốc bí ẩn đang đe dọa sự sống còn của toàn nhân loại

tinybook tinybook 2 tuần 3 ngày
Candida auris, thứ nấm kháng thuốc bí ẩn đang đe dọa sự sống còn của toàn nhân loại
Năm 1928, thời điểm ngài Alexander Flemming khám phá ra penicillin, cuộc sống thay đổi hoàn toàn. Thời đó, người ta đã có thể bỏ mạng chỉ vì một vết xước, nhưng kháng sinh đã cứu được sinh mạng hàng triệu người, việc nằm chờ chết trở thành một tuần điều trị bằng kháng sinh.Năm 2019, mọi chuyện chuyển biến theo chiều hướng xấu.

Các nhà khoa học tạo ra loại siêu gỗ mới, khỏe hơn cả nhôm, tự động làm mát mà không tốn điện

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
Các nhà khoa học tạo ra loại siêu gỗ mới, khỏe hơn cả nhôm, tự động làm mát mà không tốn điện
Các thử nghiệm cho thấy, nếu sử dụng loại gỗ này để bao phủ các tòa nhà văn phòng, lượng điện dành cho làm mát có thể giảm từ 35% đến 50% so với thông thường.

Phát hiện ra con trăn khổng lồ Nam Mỹ có thể tự sinh nở mà không cần tiếp xúc với con đực

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
Phát hiện ra con trăn khổng lồ Nam Mỹ có thể tự sinh nở mà không cần tiếp xúc với con đực
Những bí ẩn về khả năng sinh sản đơn tính của loài trăn anaconda có thể khiến cả thế giới ngỡ ngàng.

Các nhà nghiên cứu MIT lưu trữ được năng lượng Mặt Trời bằng vật liệu rắn, có được pin vĩnh cửu trên lý thuyết

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
Các nhà nghiên cứu MIT lưu trữ được năng lượng Mặt Trời bằng vật liệu rắn, có được pin vĩnh cửu trên lý thuyết
Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã phát triển một kỹ thuật mới để hấp thụ và giữ lại năng lượng trời và sử dụng chúng theo nhu cầu.

Mặt tốt của biến đổi khí hậu: thực vật đang phát triển nhanh đến bất ngờ?

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
Mặt tốt của biến đổi khí hậu: thực vật đang phát triển nhanh đến bất ngờ?
Sự thay đổi này mặc dù mang lại lợi ích ngắn hạn nhưng lại có thể đe dọa toàn bộ hệ sinh thái sau này.

Giới thiên văn học lo lắng: dàn vệ tinh của SpaceX có thể làm hỏng cả bầu trời đêm

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
Giới thiên văn học lo lắng: dàn vệ tinh của SpaceX có thể làm hỏng cả bầu trời đêm
Hôm vừa rồi, SpaceX phóng lên 60 vệ tinh đầu tiên trong tổng số hàng trăm vệ tinh dự kiến cần phải có.

Tại sao đến tận bây giờ các hãng Android vẫn không thể tạo ra cảm giác rung phản hồi tốt như Taptic Engine của Apple

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
Tại sao đến tận bây giờ các hãng Android vẫn không thể tạo ra cảm giác rung phản hồi tốt như Taptic Engine của Apple
Dù cùng sử dụng công nghệ rung phản hồi giống nhau, nhưng mức độ chú tâm của Apple vào Taptic Engine, cả về phần cứng và phần mềm khiến thế giới Android không thể theo kịp họ.

10 sáng chế đỉnh cao đang góp phần “cứu rỗi” đại dương, cái số 3 được tạo ra bởi một cô bé mới học lớp 6!

tinybook tinybook 3 tuần 4 giờ
10 sáng chế đỉnh cao đang góp phần “cứu rỗi” đại dương, cái số 3 được tạo ra bởi một cô bé mới học lớp 6!
Những sáng chế cực kì ấn tượng này sẽ giúp chúng ta dọn sạch rác thải đang lênh đênh trên biển và cân bằng lại hệ sinh thái biển.

Reno và cú chuyển mình bất ngờ của OPPO

tinybook tinybook 3 tuần 6 giờ
Reno và cú chuyển mình bất ngờ của OPPO
Liên tiếp đứng trong top 5 thế giới trong nhiều năm, OPPO có quyền được tự mãn với những gì mình đã làm được. Nhưng trái ngược với suy nghĩ của rất nhiều người, thế lực di động toàn cầu này vừa thực hiện một cú lột xác vô cùng ấn tượng trong năm nay, đặc biệt là với dòng smartphone Reno.

Tự mình thoát cảnh tuyệt chủng, loài chim tiến hóa lần nữa để xuất hiện lại sau 136.000 năm

tinybook tinybook 3 tuần 9 giờ
Tự mình thoát cảnh tuyệt chủng, loài chim tiến hóa lần nữa để xuất hiện lại sau 136.000 năm
Theo các nhà khoa học, chúng đã tự lặp lại quá trình tiến hóa và xuất hiện một lần nữa trên Trái đất.

10 bức ảnh lột trần loạt sự thật nho nhỏ về cuộc sống nhưng đủ khiến bạn giật mình

tinybook tinybook 3 tuần 15 giờ
10 bức ảnh lột trần loạt sự thật nho nhỏ về cuộc sống nhưng đủ khiến bạn giật mình
Tượng đá trên Đảo Phục Sinh có cả thân mình, còn hồng hạc thì vốn không có màu hồng! Dưới đây là loạt sự thật làm bạn hoang mang cực độ.

Gián Đức là loại gián gì mà ghê gớm vậy?

tinybook tinybook 3 tuần 16 giờ
Gián Đức là loại gián gì mà ghê gớm vậy?
Gián Đức là vấn đề làm nhức nhối các tòa nhà cao tầng thời gian gần đây. Bạn cũng đừng quá phiền lòng, những con vật chết tiệt này đã làm phiền khủng long từ hàng triệu năm trước cơ, nên bạn đang đối đầu với một thế lực của tự nhiên chứ chẳng đùa.

Xuất hiện bằng chứng đầu tiên cho thấy sự tồn tại của gấu trúc trắng

tinybook tinybook 3 tuần 1 ngày
Xuất hiện bằng chứng đầu tiên cho thấy sự tồn tại của gấu trúc trắng
Bộ lông trắng toát nổi bật giữa rừng tre, thoạt nhìn tưởng như có gấu Bắc Cực đi lạc.

Nghe chuyên gia giải thích về việc "Đất hiếm không hề hiếm như cái tên"

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
Nghe chuyên gia giải thích về việc "Đất hiếm không hề hiếm như cái tên"
Nguyên tố đất hiếm còn được gọi là “vitamin của hóa học”, khi mà một lượng nhỏ thứ “chất bổ” này sẽ tạo ra những hiệu ứng mạnh mẽ trong đồ điện tử. Trung Quốc đang là nước dẫn đầu ngành sản xuất đất hiếm với 80% sản lượng toàn cầu.

Phát hiện xác 9 con cá voi xám trôi dạt vào vùng biển California

tinybook tinybook 3 tuần 3 ngày
Phát hiện xác 9 con cá voi xám trôi dạt vào vùng biển California
Trong chưa đầy hai tháng, xác của chín con cá voi xám đã được tìm thấy tại Vịnh San Francisco. Đây là một chuỗi các trường hợp tử vong hết sức bất thường..

Đây là lời giải cho nghịch lý nổi tiếng của Zeno, về anh hùng Achilles chạy đua với con rùa

tinybook tinybook 3 tuần 4 ngày
Đây là lời giải cho nghịch lý nổi tiếng của Zeno, về anh hùng Achilles chạy đua với con rùa
Theo lẽ thường, Achilles sẽ dùng tốc độ siêu việt của mình để chạy vượt mặt con rùa, nhưng triết học lại bảo mọi chuyện không đơn giản vậy. Truyện ngụ ngôn rùa và thỏ cũng lấy cảm hứng từ đây đó nhỉ?

Video hiếm có quay lại cuộc chiến giữa hệ miễn dịch con người và vi khuẩn

tinybook tinybook 3 tuần 4 ngày
Video hiếm có quay lại cuộc chiến giữa hệ miễn dịch con người và vi khuẩn
Lần đầu tiên các nhà khoa học quay lại được video cấp độ hiển vi trực tiếp hệ thống miễn dịch của con người đang “chiến đấu” với những vi khuẩn ngoại xâm.

Nhà điều hành Facebook chỉ cần 1 câu hỏi phỏng vấn để ngay lập tức khai thác hết phẩm chất của ứng cử viên

tinybook tinybook 3 tuần 4 ngày
Nhà điều hành Facebook chỉ cần 1 câu hỏi phỏng vấn để ngay lập tức khai thác hết phẩm chất của ứng cử viên
Trong những năm qua, Zhuo đã trở thành bậc thầy trong việc phỏng vấn. Cô nghiêm túc đề cao sự quan trọng của việc tuyển dụng, quyết định văn hóa và sự phát triển của cả đội ngũ.

Sáng ngày mai, một cặp thiên thạch "có thể gây nguy hại" sẽ bay lướt qua Trái Đất ở khoảng cách gần chưa từng có

tinybook tinybook 3 tuần 5 ngày
Sáng ngày mai, một cặp thiên thạch "có thể gây nguy hại" sẽ bay lướt qua Trái Đất ở khoảng cách gần chưa từng có
Bạn đừng vội lo lắng, đây chưa phải tận thế đâu.

SpaceX của Elon Musk phóng thành công 60 vệ tinh đầu tiên của Starlink, dự án cung cấp Internet tốc độ cao cho toàn thế giới

tinybook tinybook 3 tuần 6 ngày
SpaceX của Elon Musk phóng thành công 60 vệ tinh đầu tiên của Starlink, dự án cung cấp Internet tốc độ cao cho toàn thế giới
Giờ là thời gian chờ đợi, xem liệu 60 vệ tinh trên quỹ đạo có hoạt động trơn tru không.

Dùng thường xuyên nhưng có thể bạn chưa biết hết các tính năng hữu ích của ứng dụng ngân hàng

tinybook tinybook 4 tuần 17 giờ
Dùng thường xuyên nhưng có thể bạn chưa biết hết các tính năng hữu ích của ứng dụng ngân hàng
Bên cạnh các tính năng quen thuộc như chuyển tiền, gửi tiết kiệm, nạp tiền điện thoại … thì giờ đây, ứng dụng di động của các ngân hàng còn được tích hợp đa dạng các tiện ích như thanh toán QR Pay, đặt vé máy bay, vé tàu xe, mua vé xem phim, mua sắm trực tuyến…

Thổn thức với video mới của NASA, khẳng định về sứ mệnh tiền đồn Mặt Trăng vào năm 2024

tinybook tinybook 4 tuần 1 ngày
Thổn thức với video mới của NASA, khẳng định về sứ mệnh tiền đồn Mặt Trăng vào năm 2024
Đây là cách nhân loại vươn ra từng ngóc ngách của Hệ Mặt Trời, và chạm tới Vũ trụ vô tận.

Huawei tuyên bố sẵn sàng ký cam kết không hoạt động gián điệp với Mỹ

tinybook tinybook 2 tuần 11 giờ
Huawei tuyên bố sẵn sàng ký cam kết không hoạt động gián điệp với Mỹ
Thậm chí, ngoài Mỹ, Huawei cũng cho biết họ sẽ ký thỏa thuận tương tự với bất kỳ chính phủ nào yêu cầu.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat