Исследователи из Университета штата Мэриленд получили этот материал, путем удаления молекулы вещества, под называнием лигнин. Это один из компонентов стенок клеток древесины, которая обеспечивает древесине ее жесткость и цвет. За основу ученые взяли брусок липового дерева. В течение двух часов они варили его в воде, гидроксиде натрия и других химических веществах, что помогло вымыть из древесины лигнин — вещество, ответственное за придание ей цвета. После этого команда исследователей залила брусок эпоксидной смолой. Это позволило удалить воздух, который делает древесину непрозрачной, и увеличило ее прочность почти в пять раз.
Одно из примечательных свойств «вареного» дерева заключается в том, что оно сохраняет свою структуру. Это позволяет использовать его ксилему в качестве светопроводящих каналов. «В обычных материалах свет рассеивается, но если вы превращаете древесину в волновод, то в ваш дом будет приходить больше света».
Оставшиеся пробелы ученые заполнили эпоксидной смолой. После того, как лигнин, который обеспечивал дереву прочность, был удален, добавление эпоксидной смолы, на самом деле, сделало материал прочнее от четырех до шести раз. Это дало ученым надежную, модифицированную древесину, которая стала не только, в основном, прозрачной, но смогла похвастаться уникальным набором световых свойств.
Обработка древесины таким образом дала ученым возможность использовать волокна в материале, как световоды, чтобы доставить свет.
Называемые ксилема и флоэма, эти транспортные ткани отвечают за доставку проточной воды и питательных веществ у деревьев и других сосудистых растений, а в обработанной древесине они образуют вертикально совмещенные каналы, через которые свободно проходит свет.
Исследователи сообщают, что их блок (7,6 см) из дерева обладает высокой прозрачностью, а также высокой мутностью, которая помогает рассеивать свет.
Такой материал может быть полезен в солнечных панелях для улавливания света. Благодаря прозрачности дерева, свет может достаточно легко проходить через него, но дымка будет удерживать его для улавливания ячейками солнечных панелей. Материал также может иметь и другие применения.
«Его можно использовать в автомобилях, где нужна прозрачная и прочная древесина», говорит д-р Мингвей Чжу (Dr. Mingwei Zhu), cо-автор статьи. «Вы также можете использовать его в качестве уникального строительного материала».
Тем не менее, у разработки присутствуют ограничения. Пока что ученым удалось получить только брусок размером 13×13 сантиметров и толщиной от примерно равной толщине листка бумаги до почти сантиметра. В будущем исследователи планируют увеличить масштаб прозрачной древесины и использовать ее как строительный материал и для оптических приборов, которые традиционно используют стекло или пластик.
По материалам: umerc.umd.edu
Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!
