由定向纳米纤维制成的纳米木材可用于住宅建筑和商业建筑的隔热，使其更加节能。该材料轻巧，机械强度高，使用简单的化学处理就可以制作。它含有具有各向异性的天然的定向纤维素纳米纤维，也就是说，它沿着纤维的方向能更有效地传导热量，从而减少结构中产生的局部热量。
美国马里兰大学研究团队的领导者Liangbing Hu解释说：“我们的纳米木材具有超强隔热性，良好的机械强度，低质量密度和成本效益低的理想组合，这是前所未有的组合。”
研究人员使用化学工艺去除木质素和半纤维素以保留木质纤维素成分。 Hu表示，木质素去除步骤与造纸行工艺相似，这意味着它可以很容易地适应目前的工业基础设施。
具有各向异性
由于它来源于木材（本身具有自各向异性），所以纳米木材也存在各向异性的。材料中的纤维素纳米纤维在化学处理过程中沿一个方向排列，使得热量沿着纳米纤维方向更有效地传播。Hu和他的同事测量了横向（垂直于纳米纤维）的热导率为0.03 W / mK，轴向的热导率为0.06 W / mk，是横向的两倍。研究人员说，这是为了防止局部积聚的热能过热，而这在具有各向同性的绝热体中是不可能的。
纳米木材的机械强度比纤维素泡沫高50倍，比最常用的绝热材料（如二氧化硅和聚合物气凝胶，泡沫聚苯乙烯和羊毛）高30倍以上。这种高机械强度归功于定向纤维素纳米纤维间的有效结合，使其在75％的应变力下具有13MPa的轴向抗压强度和20MPa的横向抗压强度。
迈向商业化
Hu说：“它的质量非常轻，整体质量密度低至0.13 g / cm3，透气性好，这意味着它可以在室内使用。而且，纳米木材可以有效地隔绝了太阳热能（它反射了所有太阳光谱中95%的波长），除了用于隔热建筑物外，它还可以用于各种其他需要控制热的环境，例如电气，光学和空间等需要严格控制热传递和废热传递的应用。”
研究人员的成果发表在Science Advances DOI：10.1126 / sciadv.aar3724，且UMD正在将该技术商业化。
文章来自nanotechweb网站
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