Alternatywa dla szkła i plastiku. Przezroczyste drewno z Osaki
Japońscy naukowcy opracowali przezroczyste drewno, które nie zawiera plastiku i może w przyszłości stanowić alternatywę dla szkła i tworzyw sztucznych. Odkrycie to może przyczynić się do rozwoju energooszczędnych budynków, lekkiej optyki czy elastycznej elektroniki, a zrozumienie wpływu struktury drewna pozwoli na projektowanie bardziej ekologicznych materiałów.
Przełom w materiale budowlanym. Przezroczyste drewno zamiast szkła
Naukowcy z Uniwersytetu w Osace opracowali nowy rodzaj przezroczystego drewna, które nie zawiera plastiku i może w przyszłości zastąpić szkło lub tworzywa sztuczne w wielu zastosowaniach.
Zwykłe drewno nie przepuszcza światła, ponieważ zawiera ligninę oraz mnóstwo mikroskopijnych pustych przestrzeni wypełnionych powietrzem. Te elementy rozpraszają światło, przez co materiał wydaje się nieprzezroczysty. Usunięcie ligniny sprawia, że drewno staje się jaśniejsze i półprzezroczyste, ale uzyskanie pełnej przejrzystości jest znacznie trudniejsze.
Badacze zastosowali obróbkę chemiczną z użyciem wodorotlenku potasu. Proces ten usuwa część składników ścian komórkowych i zmienia ich strukturę chemiczną, przez co drewno staje się bardziej miękkie na poziomie mikroskopijnym. Podczas suszenia ściany komórkowe zapadają się, a puste przestrzenie w środku drewna się zmniejszają. Dzięki temu światło jest mniej rozpraszane, a materiał staje się znacznie bardziej przejrzysty - i to bez dodatku plastiku.
Kierunek włókien ma znaczenie
Okazało się, że stopień przezroczystości zależy także od kierunku przecięcia drewna. Ma ono strukturę anizotropową, a więc różni się właściwościami w zależności od kierunku włókien. Próbki cięte stycznie przepuszczały więcej światła niż te cięte promieniowo, ponieważ ich struktura zapadała się bardziej równomiernie i tworzyła gęstszy materiał. W praktyce oznacza to, że odpowiednie przygotowanie drewna może zwiększyć jego przejrzystość nawet o kilkanaście procent.
Nowa alternatywa dla szkła i plastiku
Przezroczyste drewno od dawna interesuje naukowców jako ekologiczna alternatywa dla szkła i plastiku. Nowa metoda może przyczynić się do powstania materiałów wykorzystywanych w energooszczędnych budynkach, lekkich elementach optycznych czy elastycznej elektronice. Lepsze zrozumienie tego, jak struktura drewna wpływa na przejrzystość, pozwoli projektować bardziej wydajne i przyjazne środowisku materiały w przyszłości.
Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Macromolecular Materials and Engineering.
