Bez zařazení

Článků v rubrice: 331

Nanodřevo – nejlepší izolátor

V souvislosti s potřebou úspor energie se zvyšuje zájem o dobré, levné, životnímu prostředí přátelské tepelně izolující materiály. Počátkem roku se objevil v časopise Science Advances článek o novém objevu, o tzv. nanodřevu. Jeho příprava je jednoduchá: dřevo se vystaví působení siřičitanu sodného a peroxidu vodíku. Laciné jednoduché chemikálie stačí k tomu, že se z dřevěných vláken odstraní buněčné stěny z ligninu a hemicelulózy. Doslova se tak obnaží vláknina dřeva. Paralelní uspořádání takto získaných nanovláken celulózy dává nanodřevu  jeho úžasné vlastnosti. Vzniklý materiál předčí všechny existující izolátory.

Fotogalerie (2)
Nanodřevo s hierarchicky uspořádanými vlákénky celulózy může být využito jako super tepelný izolátor (kresba MD)

Nanodřevo vykazuje extrémně nízkou tepelnou vodivost 0,03 W/m·K v příčném směru (kolmo na nanovlákna) a přibližně dvakrát vyšší tepelnou vodivost 0,06 W/m·K v axiálním směru díky hierarchicky uspořádaným nanovláknům uvnitř vysoce porézní matrice. Anizotropie (různé vlastnosti v různých směrech) tepelné vodivosti umožňuje účinné odvádění tepla ve směru celulózových vláken, čímž se zabrání místnímu přehřátí na straně vystavené tepelnému zdroji a zároveň se zlepší tepelná izolace na zadní straně, což běžnými izotropními tepelnými izolátory nelze dosáhnout. Nanodřevo také vykazuje nízkou emisivitu - menší než 5 % . Má schopnost odrazit většinu záření slunečního spektra včetně infračerveného - čili  účinně odráží sluneční tepelnou energii. Kromě toho je nanodřevo materiál lehký a přitom pevný díky efektivnímu propojení mezi paralelními celulózovými vlákny. Je schopné odolat tlaku 13 megapascalů, což je téměř 1 000 kg na čtvereční palec (asi 6,5 cm2) v axiálním směru (ve směru vláken) a 20 MPa v příčném směru při 75% deformaci. To předčí jiné tepelně izolační materiály, jako je oxid křemičitý a polymerní aerogely, polystyren či vlna.

 

Laboratorní zkoušky, které uskutečnil tým z University v Marylandu, ukázaly, že schopnosti nanodřeva blokovat teplo jsou srovnatelné s pěnovým polystyrenem, který izoluje stokrát lépe než epoxydové pryskyřice nebo sklo. Dřevo je materiál hojně dostupný, biologicky odbouratelný, má vysokou mechanickou pevnost, dobře se obrábí. Nanodřevo je materiál vysoce atraktivní pro praktické aplikace jak k izolaci celých budov, tak naopak i nepatrných komponent pro počítače.

Zdroje:

http://advances.sciencemag.org/content/4/3/eaar3724/tab-pdf

New Scientist, 2018, č. 3169, s. 18

Václav Vaněk
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Jak jste na tom s informační gramotností?

Jak se studenti druhého stupně základních škol orientují ve světě technologií, které nás obklopují? Jak zvládají aplikovanou matematiku? To ukáže jubilejní 10. ročník informační soutěže IT-SLOT, které se pravidelně účastní tisíce žáků 8. a 9. tříd základních škol z celé České republiky.

Cyklické změny teploty na Zemi

Paleoklimatologové hledají stopy vývoje teplot na Zemi v horninách a fosíliích. Dlouhodobé ochlazování začalo asi před 50 miliony lety, kdy byla průměrná globální teplota 14 °C. Tenkrát ještě nebyla na Zemi trvalá ledová pokrývka a hladina mořské vody byla o více než 70 m vyšší než dnes.

Záhadný lidský mikrobiom

Nedávný výzkum ukazuje, že naše tělo je domovem mikrobů, se kterými se věda předtím nesetkávala. Možná, že se kvůli nim bude i přepisovat strom života. Navíc může mít tato mikrobiální „temná hmota“ i vliv na zdraví.

MAAE zveřejnila nové odhady vývoje jaderné energetiky do roku 2050

MAAE zveřejnila 10. září své nejnovější projekce trendů v energetice, elektřině a jaderné energii do roku 2050. Výroční zpráva nabízí smíšený odhad budoucího příspěvku jaderné energie k celosvětové výrobě elektřiny v závislosti na tom, jak se budou potenciálně ...

Vyřeší největší problém větrných elektráren pojišťovny?

Závislost na počasí je největším problémem větrných elektráren nejen z hlediska jejich vlivu na stabilitu elektrizační soustavy, ale také z pohledu celkové i provozní ekonomiky. Když vítr nefouká, elektrárna nejen že nevyrábí, což dělá problémy v přenosové síti, ale ani nevydělává.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail