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Materiali trasparenti quali sono

Materiali trasparenti quali sono

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L’altro giorno, mentre andavo a lavare la macchina, ho cominciato a pensare alla differenza tra gli atomi del vetro e quelli della polvere (che si piacciono tanto) per cui uno lascia passare la luce e l’altro no. Così ho cominciato a leggere un po’ per documentarmi e per poterlo spiegare in modo semplice nel blog. Così ho iniziato a leggere un po’ per documentarmi e per poterlo spiegare in modo semplice nel blog.

Questi elettroni hanno diversi livelli di energia. Diciamo che ci sono diversi orbitali (posti per “girare”) e che gli elettroni saltano da uno all’altro, assorbendo o rilasciando energia. Un po’ come una scala di orbitali.

Detto questo, passiamo agli affari. Quando i fotoni arrivano a un oggetto, penetrano nel suo materiale e all’interno cercano di eccitare gli elettroni. Cercano di passare la loro energia agli elettroni per farli saltare di livello.

Se ci riescono, vengono assorbiti dagli atomi della materia e vengono “consumati” (muoiono). Questo è il caso degli oggetti opachi. Non lasciano passare la luce perché la “trattengono” per aumentare la loro energia. Questo è il motivo per cui le cose possono essere riscaldate da una luce intensa.

Esempi di materiali opachi

Tutti i materiali trasparenti riflettono una parte della luce e rifrangono (trasmettono) una parte della luce. Per esempio, si può vedere attraverso uno schermo di vetro, ma si possono anche vedere alcuni riflessi luminosi dalla fonte di luce, e forse anche vedere se stessi riflessi nel vetro!

A causa della rifrazione, l’immagine che vediamo attraverso la sfera è spesso distorta su diversi livelli, è anche spesso meno chiara attraverso un oggetto trasparente, con bordi più morbidi o addirittura persi, è possibile distorcere l’immagine all’interno della sfera utilizzando un filtro come Filter -> Distort -> Strong Blur.

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Tuttavia, a volte ci può essere quello che viene chiamato un effetto caustico. Si può notare questo nell’ombra proiettata, l’oggetto trasparente può concentrare la luce su un’altra superficie, anche nella sua stessa ombra!

La conclusione principale dell’arte per le equazioni di Fresnel è che la luce che entra con un angolo radente (pensate alla luce che sfiora appena la superficie dell’oggetto) produrrà più riflessioni. D’altra parte, la luce che entra con un angolo più diretto produrrà più trasmissione – la luce è più probabile che passi attraverso l’oggetto e si rifranga.

Corpi trasparenti

Il legno è uno degli elementi della natura che, per secoli, gli esseri umani hanno utilizzato maggiormente per la loro sussistenza e sviluppo, sia nella costruzione di case, mezzi di trasporto, strumenti, utensili e armi che come combustibile per il fuoco.

Perché un legno trasparente? Gli scienziati prevedono diverse applicazioni per questa nuova tecnologia, che è ancora in fase di sviluppo. Uno dei principali è l’ingegneria e la costruzione. Se arrivasse il momento in cui le finestre potessero essere fatte di legno, si sfrutterebbero i vantaggi di questo materiale rispetto al vetro.

Il beneficio più ovvio sarebbe il carattere isolante del legno, sia termicamente che in relazione al rumore. La necessità di doppi vetri sarebbe ridotta (o eliminata) e i costi energetici – per il riscaldamento o l’aria condizionata – sarebbero ridotti, poiché ci sarebbe meno perdita di calore dagli spazi interni.

Inoltre, essendo biodegradabile, il legno genera molti meno rifiuti inquinanti della plastica e di altri materiali che, in molti casi, potrebbero anche essere sostituiti dal legno. E la produzione di legno trasparente genera meno emissioni di carbonio nell’atmosfera, rendendola più sostenibile della fabbricazione del vetro e del cristallo.

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Si crede che in futuro il legno sostituirà il vetro e le vetrate nell’industria delle costruzioni, grazie ai suoi vantaggi come isolante e alla natura più sostenibile della sua produzione. Il legno è un materiale che è stato usato dall’uomo in vari campi per secoli, e non molto tempo fa come materiale trasparente.

La lignina è un polimero naturale che rende il legno rigido e opaco e protegge alberi e piante da parassiti e altri microrganismi. Quindi la chiave è capire come rimuovere la lignina. Tuttavia, ci sono diversi problemi con questo processo. Da un lato, gli alti costi dell’energia. D’altra parte, la necessità di usare prodotti chimici molto tossici. Ha anche ridotto la rigidità, in modo che diventasse più fragile del legno normale.

Tuttavia, è stato esplorato un nuovo approccio che consiste nel trattenere la maggior parte della lignina per mantenere la struttura e la forza mentre si applica una “spazzolatura chimica assistita dal sole” utilizzando il perossido di idrogeno.

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