विस्तारित पॉलीस्टाइनिन (या "स्टायरोफोम") एक उत्कृष्ट इन्सुलेटर है। यही कारण है कि यह इमारतों के लिए एक लोकप्रिय सामग्री है - और क्यों डेली कॉफ़ी के सस्ते छोटे कप 30 मिनट के बाद भी आपकी जीभ को जलाते हैं। लेकिन इसका पर्यावरणीय रिकॉर्ड वांछित होने के लिए कुछ छोड़ देता है। यह मांसाहारी है, जानवरों के लिए हानिकारक है जो गलती से इसे खाते हैं, और संभावित कार्सिनोजन से बनाया जाता है।
मैरीलैंड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक सुपर-लाइट इंसुलेटिंग सामग्री विकसित की है जो वे कहते हैं कि यह एक बेहतर, अधिक पर्यावरण-अनुकूल विकल्प साबित हो सकता है। लकड़ी के छोटे-छोटे तंतुओं से बनी सामग्री को नानवुड कहा जाता है। यह स्टायरोफोम या सिलिका एयरगेल, एक सामान्य इन्सुलेटर की तुलना में कम से कम 10 डिग्री बेहतर गर्मी को अवरुद्ध करता है, और यह कुचल होने से पहले स्टायरोफोम या सिलिका एयरगेल की तुलना में कम से कम 30 गुना अधिक दबाव ले सकता है।
सामग्री वैज्ञानिक लेआंगबिंग हू की प्रयोगशाला में काम करते हुए, पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता तियान ली अध्ययन पर प्रमुख लेखक हैं, इस महीने में साइंस एडवांसेज में प्रकाशित हुआ है।
"हमारे ज्ञान का सबसे अच्छा करने के लिए, हमारे nanowood की ताकत उपलब्ध सुपर इन्सुलेट सामग्री के बीच उच्चतम मूल्य का प्रतिनिधित्व करता है, " अध्ययन लेखकों ने लिखा है।
तियान ली, बाएं, और लियांगबिंग हू ने नानवुड के टुकड़े पकड़े। (हुआ Xie / मैरीलैंड विश्वविद्यालय) हू और उनकी टीम नैनोकैल्यूलोज पर काम कर रही थी, जो रेशेदार सामग्री के नैनो-आकार के संस्करण हैं जो पौधों और पेड़ों को कठोर बनाते हैं। नैनोकैल्यूलोज का वजन स्टील से लगभग आठ गुना अधिक प्रभावशाली है।
नानवुड के लिए, टीम ने लिग्निन को हटा दिया, बहुलक जो लकड़ी के सेलूलोज़ को एक साथ रखता है। एक गर्मी कंडक्टर, लिग्निन को हटाने, परिणामस्वरूप उत्पाद शक्तिशाली इन्सुलेट क्षमताओं को दिया। इसने उत्पाद को सफेद भी कर दिया, जिसका अर्थ है कि यह प्रकाश को दर्शाता है।
शोधकर्ताओं का मानना है कि ग्रीन बिल्डिंग मटीरियल के रूप में नैनोवूड में काफी संभावनाएं हैं। इसका उपयोग ऊर्जा लागतों में संभावित रूप से "अरबों को बचाने" के लिए ली कहती है। इसके अलावा इसका उपयोग करने के लिए जहां स्टायरोफोम जैसे पारंपरिक इंसुलेटर का उपयोग किया जाता है, नैनोवूड की पतली स्ट्रिप्स को पाइप या अन्य घुमावदार स्थानों के अंदरूनी हिस्सों को घुमाने के लिए रोल और आकार दिया जा सकता है। और कांच या ऊन इन्सुलेटरों के विपरीत, नैनोवूड फेफड़ों को परेशान नहीं करता है या एलर्जी का कारण बनता है।
"जैसा कि मुझे पता चला है कि नैनोवाल के बारे में प्रभावशाली है, जैसा कि कागज में वर्णित है, यह है कि लेखकों द्वारा विकसित उपचार प्रक्रिया उन्हें लकड़ी की प्रमुख विशेषताओं को रखने की अनुमति देती है - विशेष रूप से नैनो से मैक्रो तक लंबाई के पैमाने पर इसकी पदानुक्रमित संरचना, जबकि नाटकीय रूप से अन्य प्रमुख गुणों को बदल देती है। विशेष रूप से तापीय चालकता और ऑप्टिकल परावर्तकता, ”मार्क स्विहार्ट कहते हैं, बफ़ेलो विश्वविद्यालय में रासायनिक और जैविक इंजीनियरिंग के एक प्रोफेसर हैं जो नैनोमीटर का अध्ययन करते हैं।
प्राकृतिक रूप से लकड़ी जैसी प्राकृतिक सामग्री की पदानुक्रमित संरचनाओं को फिर से बनाना बेहद मुश्किल है, स्वाहर्ट कहते हैं, लेकिन यूनिवर्सिटी ऑफ मैरीलैंड की प्रक्रिया नैनोस्ट्रक्टेड सामग्रियों के उत्पादन के अधिकांश तरीकों की तुलना में सरल और अधिक स्केलेबल लगती है।
Swihart को लगता है कि नानवेज एक दिन वाणिज्यिक बाजार में एक उपयोगी सामग्री हो सकती है, लेकिन यह थोड़ी देर हो सकती है। उनका कहना है, '' भविष्य के लिए, सामग्री बड़े पैमाने पर पहले से उत्पादित विकल्पों की तुलना में अधिक महंगी होने वाली है, जैसे कि विभिन्न प्रकार के फोम बोर्ड। "भले ही यह उन विकल्पों से आगे निकल जाए, अगर यह एक ही मूल कार्य करता है, तो बाजार में प्रवेश करना बहुत चुनौतीपूर्ण होगा।"
मैरीलैंड विश्वविद्यालय की टीम नैनोवूड की निकट अवधि की क्षमता के बारे में अधिक आशावादी है। वे कहते हैं कि सामग्री का उत्पादन काफी सस्ते में किया जा सकता है और तेजी से बढ़ने वाले पेड़ों जैसे बलसा का उपयोग किया जा सकता है। टीम वर्तमान में वाणिज्यिक अनुप्रयोगों पर काम कर रही है और एक या एक वर्ष में उत्पाद उपलब्ध होने की उम्मीद है।
