時 ティモシー・ボイトゼット 建物が地震に耐えなければならない日本で建築を研究したところ、次のインテリジェント素材は人間が何千年もの間使用してきたもの、つまり木材である可能性があることがわかった。
「フランスでは、木材よりもコンクリートと石でより多くの建物を建てます」彼は言った。 「日本の建築文化に触れたとき、私は木を使って素晴らしい構造物を作る方法を理解しました。私たちが革新的ではないと考えるこの材料は、実際には非常にインテリジェントです。未来の真の材料です。これが私を木の設計に結びつけたものです。透き通った木と薔薇。」
2016年にフランスで設立されたボイトーズ ウッドー、パリに拠点を置く材料科学会社。 Woodoo は木材を変更して、新しい特性を与えます。 彼の目標は、たとえば鉄鋼を木材に置き換えることで、建設業界を変革することです。
砂を含む石やセメントなどの他の建築材料とは異なり、木材は再生可能な資源であり、持続可能な建築材料になっていると彼は言った。 ボイトウゼット.
木をインテリジェントに管理
木でより多くを構築することは、機会と責任の両方をもたらします。 機会は、気候変動を加速させている建設部門の大きな二酸化炭素排出量を抑えるのに役立つことです。 世界グリーンビルディング評議会からの最近の報告 は、世界の二酸化炭素排出量の 11% が、建物のライフサイクル全体にわたって建設資材とプロセスから発生していると推定しています。 木には炭素が含まれているため、建物に木材を使用することは炭素を貯蔵する方法です。 オーグメント ウッドを未来の素材にしたい場合は、建設に必要な数よりも多くの標本を植える (そして多く植える) ように注意しながら、木の使用を賢明に管理する責任があります。
透明木材、素材の転機
木材から細胞壁を構成する物質であるリグニンを抽出し、特定の種類のポリマーに置き換えることで、木材は新しい透明な素材になります。 「耐候性があり、耐火性が高く、XNUMX ～ XNUMX 倍の強度があります。さらに、透明です」と Boitouzet 氏は言います。
このプロパティを過小評価しないでください。 リグニンを置き換えるために添加されたポリマーの特性のおかげで、光は木材を通過し、可能な用途の世界へと広がります。
拡張現実、「拡張」木材
これまでのところ、自動車メーカーはその透明な木材に最大の関心を示しています。
現在、と呼ばれるプロジェクトを通じて Woodoo オーグメントウッド, 同社は、業界パートナーとの協力を通じて、エレクトロニクスを「触る」木材に統合することに取り組んでいます。 光を透過する未来の素材は、自動車の特別な「触覚ダッシュボード」、コントロールとディスプレイを組み込んだパネルの不可欠な部分になるでしょう。
Woodoo は、自動車産業を自社製品を市場に投入するためのゲートウェイと見なし、従来のパネルよりも排出量が少ない軽量の木材製品を導入しています。
木がもたらす可能性に興奮しているのはボイトゥーゼだけではありません。 ラースバーグランドスウェーデンのKTH Royal Institute of Technologyの木材および複合材料の教授であるは、透明で耐性のある木材には多くの用途があることを発見しました。
「人々は何百年もの間、木材技術に取り組んできたので、革新には多くの創造性が必要な分野です」, ベルグルンドは言った。
他の研究では、主に水への感受性などの欠点を改善しようとしていますが、彼と彼のチームは他の特性に焦点を当てています. 彼らの焦点は、エンジニアリング用途に透明な木材を使用することにあります。
教授。 Berglundは、ナノテクノロジーのモデルとして木材を使用しています。Boitouzetがリグニンを排除し、ポリマーを導入し、その他のテクノロジーを追加して、その機能性を高め、材料を透明にする方法です。
明るい天井
Berglund のチームが現在研究しているアプリケーションは、量子ドットを木材に埋め込んで発光ダイオード (LED) を作成することです。 「アイデアは、例えば、完全に光る木製の天井を持つことです」彼は言った。
点光源とは異なり、透明な木の光は拡散され、より自然で観察しやすいと教授は言います。 ベルグルンド。 量子ドットは、幅が数ナノメートルの半導体原子の集まりであり、UV光にさらされると照明されます。
これらのパネルは、将来の素材としての透明な木材の多くの可能な用途のXNUMXつにすぎません。
木材は、エレクトロクロミック ウィンドウの基礎を形成することもできます。 電気が通ると光を遮断できる「スマートウィンドウ」。
木材電池
Berglundは、この新世代の木材はエネルギー部門でも使用できると考えています。 「太陽電池の効率を向上させることができます。これは、(木材の内部で) 光が拡散することでより長い経路を移動できるためです。つまり、より多くのエネルギーを吸収できるのです。」彼は言った。
リグニンの代わりにポリマーの代わりに相変化材料を使用すると、木材がエネルギー貯蔵装置に変わります。 日中はこの「木製電池」が熱を吸収しますが、夜になると温度が下がると相変化材料が結晶化し、熱を放出します。
課題：スケーラビリティと環境
「ナノ構造を厳密に制御しているラボでの処理から、産業規模で実行できる処理に移行するにはどうすればよいでしょうか?」 教授に尋ねます。 ベルグルンド。 スケーラビリティとビジネスパートナーの検索は、一般的に新しい開発の問題であり、透明な木材も例外ではありません。
もうXNUMXつの重要な使命は、オーグメントウッドをさらにエコロジーにすることです。 これを行うXNUMXつの方法は、リグニンを廃棄するのではなく、できるだけ多く保持することです。 「それを取り除くと、エネルギーを消費し、溶媒を必要とする化学ステップを追加することになります」とBerglundは言います。
そのため、彼のチームは材料に環境に優しいポリマーを使用することに重点を置いています。 「これまで使用されていたものは、木材をよりよく結合するために石油ベースのものでしたが、現在はバイオベースのポリマーを使用しています.」
