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標題: 以木頭製成的隔熱材料，具有比發泡膠更佳的絕熱能力 [2P] [列印本頁]

作者: goodperson 時間: 2018-4-2 16:26:17 標題: 以木頭製成的隔熱材料，具有比發泡膠更佳的絕熱能力 [2P]

以木頭製成的隔熱材料，具有比發泡膠更佳的絕熱能力

Nanowood（圖：Tian Li）

在當今發展的能源科技上，隔熱材料是相當重要的一環。透過使用絕熱能力佳的材料，能夠避免能源以熱能的方式耗散掉，從而更有效地儲存能源。

而日前，美國馬里蘭大學（ University of Maryland ）的一組研究團隊以木頭為原料，研發出一種絕熱效果比發泡膠強 30 倍，且為生物可分解的環境友善材料 Nanowood 。

各向異性

研究人員將木頭中的木質素（ lignin ）及較短的纖維移除後。因植物的纖維的排列方式，熱力會透過管維束的方向耗散，而使得維管束之間的隔熱效果良好。這種在不同方向具有不同導熱能力的性質，稱之為各向異性（ anisotropic ）。不同於一般隔熱材料的各向同性（ isotropic ），各向異性的隔熱材料在加強隔熱能力的同時，不會導致材料的強度下降，因此是隔熱材料發展的重要領域。

除此之外，一般的各向異性隔熱材料是以多層結構製成，通常需要非常複雜的設計及耗能的生產過程。而研發團隊的 Nanowood 取自自然形成的構造，能夠降低生產成本。

隔熱能力

研究團隊以光照加熱的方式，測試此材料在橫向及縱向（維管束方向）的隔熱能力。結果發現，在橫向具有 0.03 W/m·K 的導熱性，而在縱向具有 0.06 W/m·K 的導熱性。此各向異性使得熱源靠近時，能夠自縱向耗散掉，避免區域性累積過多的熱而損壞材料的強度。而因其纖維本身的排列方式，具有高達 13 MPa 的抗拉強度。使得此材料不僅打破了最佳隔熱材料，發泡膠的紀錄，且同時具有更強的抗拉強度。

Nanowood 的導熱模式（圖：Tian Li）

未來應用

論文第一作者李恬（ Tian Li ）表示：「這材料的隔熱性質比當今絕大多數的隔熱材料好，包括發泡膠。相信其能夠作為能量耗損低的基材使用」。 Nanowood 突破性的隔熱性質及材料強度，且同時具備輕量化的性質對於許多領域的發展上有極大的影響力。相信能對未來能源科技的發展，提供一大助力。

明日科學

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