科学家在木材中添加金属氧化物防水防霉剂

时间:   2020-02-15 09:10:32

虽然木材有许多理想的优质建筑材料,但通常有必要在压力下使用对生态有害的化学物质,以防止木材腐烂。出于这个原因,美国科学家正在研究一种比制造木材金属氧化物更环保的方法。

乔治亚理工学院的研究小组,由马克洛索戈的一位副教授领导,正在利用现有的原子沉积技术。虽然这种技术通常用于制造电子产品,但在这种情况下,它被用来在整个木材细胞结构中沉积金属氧化物超薄保护层。

这一过程包括将木材放置在低压室中,然后引入金属氧化物气体。气体分子继续渗透到木材中,使用连接的孔作为内部通道,然后通过木材扩散。当这些分子与木材反应时,它们在内部结构上形成金属氧化物涂层。

虽然涂层只有几个原子厚,但即使被淹也能有效防止木材吸收水分。因此,木材也可以更好地抵抗模具生长,因为其他影响的处理。此外,经过处理的木材的导热系数比普通木材差,这使建筑物更好地绝缘,以防止散热。

在实验室测试中,研究人员向一棵1英寸的松树中注入了三种金属氧化物:氧化钛、氧化铝和氧化锌。研究发现,氧化钛是防止木材吸水最有效的方法——生木中的水是原木中的三倍。

除了木材的通用性和可重复性外,木材作为建筑材料的另一个卖点是,一旦被丢弃,木材就会被生物降解。在这方面,需要对金属氧化物处理如何影响木材进行更多的研究,尽管洛斯古认为这可能不是一个问题。他说,事实上,我们现在正在积极研究这些材料的生物降解。涂层表面只有一个或多个原子,所以可以预期它不会对生物降解产生太大的影响,但我不能百分之百肯定这一点。.

研究小组最近在《Langmuir》杂志上发表了一篇关于这项研究的论文。


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