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天然半透明導電木材問世!環保建材新突破

木材中原本就含有透明的纖維素成分,但另外兩種物質——半纖維素和木質素卻會阻礙透光性。過去科學家雖能移除這兩種成分,卻會導致材料失去應有的堅固度。

美國肯尼索州立大學化學系教授巴拉(Bharat Baruah)從家鄉阿薩姆邦的古老建築工法獲得靈感。當地人會將米飯與蛋白混合砂漿來製作水泥,這種天然配方讓他思考:「現代生活中塑膠無所不在,但這些無法分解的材料最終都成為環境負擔。我們能否創造出完全天然可分解的替代品?」

研究團隊將輕木置入真空腔體,透過亞硫酸鈉、氫氧化鈉與稀釋漂白水的組合配方去除木質素與半纖維素,再浸泡於米蛋白混合液中,最後用無色液體二乙烯三胺進行固化處理。這種創新工法不僅製作出半透明木材,成本也相當低廉。

實驗資料顯示,這種特殊木材的隔熱效果優於傳統玻璃。研究人員將鳥屋改造成微型住宅進行測試,在相同熱源照射下,半透明木材窗戶能使室內溫度比玻璃窗低5-6°C(9-11°F)。更令人驚豔的是,研究團隊還在部分樣本中植入銀奈米線,成功讓木材具備導電特性,為未來電子應用開創可能。

這項突破性研究已在美國化學學會(ACS)春季會議上發表。巴拉教授特別強調:「我想告訴學生們,重要的科學發現不一定要耗費巨資。」目前團隊正積極尋找可替代銀奈米線的環保導電材料,讓這項創新技術能真正實現永續發展的目標。