Przezroczyste… drewno
Naukowcy z Uniwersytetu w Maryland opracowali technikę produkcji przezroczystego drewna. Jest mocniejsze od szkła i dobrze izoluje. Nowoczesne drewno przypomina swoim wyglądem mleczny pleksiglas, jest jednak tworzone z naturalnego surowca drzewnego. Czy niedługo będziemy mieszkać w transparentnych (szklanych?) domach?
Pod względem chemicznym drewno składa się z węgla (50 proc.), tlenu (44 proc.), wodoru (6 proc.) i minerałów (1 proc.), które tworzą złożone związki chemiczne. Najwięcej jest celulozy (ok. 50 proc.) i ligniny (ok. 30 proc.). Reszta to garbniki, guma, olejki eteryczne i żywica. Przezroczyste drewno jest pozbawione jednego z tych składników – ligniny (zwanej również drzewnikiem).
Lignina jest formą naturalnego kleju, który wchodzi w skład szkieletu ścian komórkowych w drewnie. Drzewnik w połączeniu z celulozą odpowiada za twardość i sztywność drewna. Podwyższona temperatura zwiększa plastyczność ligniny, co wykorzystuje się przy klejeniu płyt wiórowych i pilśniowych.
Przezroczyste drewno to nie science fiction, ale fakt. Naukowcy opracowali już technologię jego „odbarwiania”, a nowy materiał ma fantastyczne parametry fizyczne. To świetny materiał do budowy domów przyszłości.
Drzewnik odpowiada również za kolor drewna, dlatego jest usuwany w trakcie produkcji papieru – surowiec pozbawiony ligniny ma białą barwę. Drewno jest gotowane w odpowiednim roztworze chemicznym, które stopniowo eliminuje ten związek. W ten sposób otrzymuje się całkowicie biały materiał. Kolejnym krokiem jest nadanie mu przezroczystości.
Drewno pozbawione ligniny nasączane jest żywicą epoksydową, która odpowiada za jego transparentność. Syntetyczna żywica nie jest biodegradowalna – naukowcy starają się opracować inny związek chemiczny, który pozwoliłby na całkowity rozkład surowca. Jednak na tym etapie nowoczesne drewno i tak wykazuje dużo lepszą biodegradowalność niż tworzywo sztuczne.
Zastosowanie w produkcji epoksydu ma jeszcze jedną zaletę – naukowcy odkryli, że ich drewno odznacza się większą wytrzymałością. Materiał jest dwukrotnie twardszy i wytrzymalszy niż pleksiglas. To także doskonały izolator, który może w przyszłości zastąpić szkło izolacyjne, a w przyszłości również szyby okienne i samochodowe. – Na to jednak potrzeba więcej czasu i kilku „poprawek” – mówi dr Mingwei Zhu, współautor badań.
Produkcja przezroczystego drewna jest mniej uciążliwa dla środowiska niż działalność hut szkła i przemysłowych tartaków. Według badaczy z Uniwersytetu w Maryland materiał może w przyszłości posłużyć do produkcji półprzezroczystych elementów konstrukcji domów. Wznoszone w ten sposób budynki byłyby lepiej doświetlone wewnątrz. Naukowcy muszą wcześniej rozwiązać podstawowy problem – opracowana przez nich metoda umożliwia na razie produkcję bloków o maksymalnych rozmiarach 13 x 13 cm, przy czym każdy bloczek nie może być grubszy niż centymetr.
Podobną technikę przedstawili również badacze z Królewskiego Instytutu Technologicznego w Sztokholmie, jednak metoda amerykańskich naukowców okazała się prostsza i łatwiejsza do wdrożenia w masową produkcję.