wenn Timothee Boitouzet studierte Architektur in Japan, wo Gebäude Erdbeben überleben müssen, und verstand, dass das nächste intelligente Material das sein könnte, was Menschen seit Tausenden von Jahren verwenden: Holz.
"In Frankreich bauen wir mehr mit Beton und Stein als mit Holz"sagte er. „Als ich mit der japanischen Baukultur in Kontakt kam, verstand ich, wie man fantastische Strukturen aus Holz baut. Dieses Material, das wir für alles andere als innovativ halten, ist wirklich super schlau. Das wahre Material der Zukunft. Das hat mich an das transparente und erweiterte Holzprojekt gebunden. "
Im Jahr 2016 wurde Boitouzet in Frankreich gegründet woodoo, eine Firma Wissenschaft von Materialien mit Sitz in Paris. Woodoo modifiziert Holz, um ihm neue Eigenschaften zu verleihen. Ziel ist es, die Bauindustrie zu verändern, indem beispielsweise Stahl durch Holz ersetzt wird.
Im Gegensatz zu anderen Baumaterialien, wie z Stein oder Beton der Sand enthält, der Holz ist eine Ressource erneuerbar, was es zu einem nachhaltigen Baumaterial mache, sagte er Boitouzet.
Wir verwalten Bäume intelligent
Mehr mit Bäumen zu bauen bietet sowohl eine Chance als auch eine Verantwortung. Die Chance besteht darin, dazu beizutragen, den immer größer werdenden CO2-Fußabdruck der Bauindustrie einzudämmen Klimawandel. Ein kürzlich veröffentlichter Bericht des World Green Building Council schätzt, dass 11 % davon globale Emissionen Kohlenstoff stammt aus Baumaterialien und -prozessen während des gesamten Lebenszyklus des Gebäudes. Da Bäume Kohlenstoff enthalten, ist die Nutzung aus Holz in Gebäude sind eine Möglichkeit, Kohlenstoff zu speichern. Wenn Sie Holz zu einem Werkstoff machen möchten der Zukunft Die Verantwortung besteht darin, die Nutzung der Bäume mit Bedacht zu verwalten und darauf zu achten, dass noch viele weitere Exemplare gepflanzt werden von wie vielen Sie werden für den Bau verwendet.
Transparentes Holz, ein Wendepunkt in den Materialien
Durch die Extraktion von Lignin aus Holz, der Substanz, aus der die Zellwände bestehen, und deren Ersatz cnicht ein Typ spezifisches Polymer, Holz wird neu transparentes Material. „Es ist wetterfest, feuerfester und drei- bis fünfmal stärker. Und dann ist es transparent“, sagt Boitouzet.
Unterschätzen Sie diese Eigenschaft nicht: Dank der Funktionen des Polymers Durch die Zugabe von Lignin dringt das Licht durch das Holz und eröffnet eine Welt an Anwendungsmöglichkeiten.
Augmented Reality, "Augmented" Holz
Bisher haben die Automobilhersteller das größte Interesse an transparentem Holz gezeigt.
Derzeit durch ein Projekt namens Woodoo Augmented Wood, Das Unternehmen arbeitet in Zusammenarbeit mit Industriepartnern an der Integration von Elektronik in sein „Touch“-Holz. Der Material der Zukunft, das Licht durchlässt, wird ein integraler Bestandteil bestimmter „taktiler Armaturenbretter“ in Autos werden, Tafeln, die Bedienelemente und Anzeigen enthalten.
Woodoo sieht in der Automobilindustrie ein Tor zur Markteinführung seiner Produkte und führt leichtere Holzprodukte ein, die weniger Emissionen verursachen als herkömmliche Paneele.
Boitouzet ist nicht der einzige, der von den Möglichkeiten des Holzes begeistert ist. Lars Berglund, Professor für Holz- und Verbundwerkstoffe am KTH Royal Institute of Technology in Schweden, stellte fest, dass es viele davon gibt Verwendungsmöglichkeiten für Wälder transparent und widerstandsfähig.
"Es ist ein Bereich, der viel Kreativität braucht, um innovativ zu sein, weil die Menschen seit Hunderten von Jahren an der Holztechnologie arbeiten", sagte Berglund.
Während andere Forschungen hauptsächlich versucht haben, seine Mängel, wie beispielsweise seine Empfindlichkeit gegenüber Wasser, zu beheben, haben er und sein Team tut es Sie konzentrieren sich auf andere Funktionen. Ihr Fokus liegt auf der Verwendung von klarem Holz für technische Anwendungen.
Der Prof. Berglund nutzt Holz als Modell für Nanotechnologie: Wie Boitouzet Lignin eliminiert, führt ein Polymer und fügt weitere Technologien hinzu zu erweitern Funktionalität und machen das Material transparent.
Die helle Decke
Die derzeit von Berglunds Team untersuchte Anwendung ist die von Punkte einbauen Quantentechnologien in Holz zur Herstellung von Leuchtdioden (LEDs). "Die Idee ist zum Beispiel eine Holzdecke, die vollständig aufleuchtet."sagte er.
Im Gegensatz zu einem punktuellen Licht ist das Licht von transparentem Holz gestreut, natürlicher und angenehm zu beobachten, sagt der Professor. Berglund. Die Punkte Quanten sind eins Ansammlung von Halbleiteratomen, nur wenige Nanometer groß, die leuchten, wenn sie UV-Licht ausgesetzt werden.
Diese Paneele sind nur eine von vielen möglichen Anwendungen für transparentes Holz als Material der Zukunft.
Holz kann auch die Basis für elektrochrome Fenster bilden. „Intelligente Fenster“, die das Licht blockieren können, wenn Strom durchgelassen wird.
Holzbatterien
Berglund glaubt, dass dieses Holz der neuen Generation auch im Energiesektor eingesetzt werden kann. "Wir können den Wirkungsgrad (von Solarzellen) verbessern, weil sie durch die Streuung des Lichts (im Holz) einen längeren Weg zurücklegen. Mit anderen Worten, Sie können mehr Energie absorbieren."sagte er.
Die Verwendung eines sich verändernden Materials Phase Anstelle eines Polymers, das Lignin ersetzt, verwandelt es Holz in einen Speicher Energie. Tagsüber kann diese "Holzbatterie" Wärme aufnehmen, nachts kristallisiert das Phasenwechselmaterial bei kühlen Temperaturen und gibt Wärme ab.
Die Herausforderung: Skalierbarkeit und Umgebung
"Wie gehen Sie von der Verarbeitung im Labor, in dem Sie die Kontrolle über Ihre Nanostruktur haben, zu etwas über, das im industriellen Maßstab durchgeführt werden kann?" fragt der Professor. Berglund. Skalierbarkeit und im Allgemeinen Die Suche nach Geschäftspartnern ist für uns ein Problem jedes neue Entwicklung, und transparentes Holz ist keine Ausnahme.
Eine weitere wichtige Aufgabe besteht darin, Augmented Wood noch ökologischer zu machen. A Art und Weise, es zu tun bestünde darin, so viel Lignin wie möglich zu konservieren, anstatt es wegzuwerfen. "Wenn Sie es entfernen, fügen Sie einen chemischen Schritt hinzu, der Energie kostet und Lösungsmittel benötigt.", sagt Berglund.
Dafür die sein Team konzentriert sich auf die Verwendung eines umweltfreundlicheren Polymers in Materialien. „Bisher wurden solche auf Erdölbasis verwendet, um das Holz besser zu binden, aber jetzt arbeiten wir mit einem biobasierten Polymer.“
