Przezroczyste drewno daje bardzo obiecujące możliwości zastosowania w energooszczędnych budynkach. Naukowcy z Uniwersytetu w Maryland opracowali nowy sposób jego wytwarzania, a użyta przez nich metoda jest zaskakująco prosta. Dzięki niemu być może zostaną wprowadzone energooszczędne okna.
Naukowcy już od jakiegoś czasu pracują nad uczynieniem drewna przezroczystym. Takie przezroczyste drewno to nowa opcja dla budowy domów, przede wszystkim dlatego, że drewno jest mocniejsze i lżejsze od szkła. W przypadku uderzenia np. kamieniem, drewno nie pęknie tak łatwo jak szkło. Jednak z powodu sposobu produkcji, przezroczyste drewno nie trafiło do użytku komercyjnego.
Błona komórkowa drewna składa się z celulozy (ok. 45%), czyli bardzo trwałej substancji o włóknistej strukturze oraz substancji podporowych: hemicelulozy (ok. 30%), ligniny (ok. 20%). Lignina wiąże włókna celulozy i hemicelulozy w silną strukturę. Chromofory zawarte w ligninie zapobiegają przenikaniu światła i powodują, że drewno jest brązowe.
Dotychczas stosowana metoda nadawania drewnu przezroczystości polega na całkowitym usuwaniu z niego ligniny przy użyciu substancji chemicznych. Taki proces jest dość czasochłonny, a do tego mocno osłabia drewno i powoduje powstawanie dużej ilości płynnych odpadów. Amerykański zespół badaczy znalazł nowy, łatwiejszy i tańszy sposób na uczynienie drewna przezroczystym bez konieczności usuwania ligniny.
Na czym polega nowa metoda?
Nowa metoda polega na zmianie ligniny zamiast jej usuwania. Naukowcy w tym celu usunęli cząsteczki ligniny, biorące udział w nadawaniu koloru drewna. Po czym nałożyli roztwór nadtlenku wodoru na powierzchnię drewnianych desek przy pomocy zwykłego pędzla i wystawili na działanie naturalnego światła słonecznego (lub światła UV). Po godzinie nadtlenek wybielił brązowe chromofory, a ligninę pozostawił nietkniętą, dzięki czemu drewno stało się białe. Kolejny krok polegał na zaimpregnowaniu drewna przezroczystą żywicą epoksydową, która wypełniła przestrzenie i pory w drewnie, a następnie je utwardziła. Dzięki temu białe drewno stało się w 90% przezroczyste.
Na czym polega energooszczędność przezroczystego drewna?
Naukowcy odkryli, że przezroczyste drewno wykonane nową metodą jest lżejsze i 50 razy mocniejsze niż przezroczyste drewno z całkowicie usuniętą ligniną. Naukowcy twierdzą również, że przezroczyste drewno wytworzone w ich procesie mogłoby zastąpić szyby okienne, ponieważ jest lżejsze od szkła i zapewnia znacznie lepszą izolację. A to z kolei jest ważne, ponieważ okna są głównym źródłem strat ciepła w budynkach. Ponadto przezroczyste drewno jest znacznie trwalsze niż szkło, a jego produkcja przy zastosowaniu nowej metody nie wymaga wysokich temperatur.
Według naukowców drewno wytwarzane przy zastosowaniu opracowanej przez nich procedury, może znaleźć zastosowanie również w budowie całkowicie przezroczystych domów. Może więc potencjalnie posłużyć jako ściany nośne. Naukowcy twierdzą, że można go również stosować na dachach.
Zespół badaczy sugeruje również, że takie drewno mogłoby znaleść zastosowanie np. w ekranach dotykowych do użytku w trudnych warunkach lub we wnętrzach samochodów.
Istnieje szansa, że w przyszłości możemy siedzieć w domu lub pracować w budynku z drewnianymi oknami. Jednak aby wdrożyć tę metodę do procesu przemysłowego, konieczne są dalsze prace i badania.
