Японцы нашли ключ к «зеленому» стеклу из древесины
Исследователи из Университета Осаки разработали технологию получения прозрачной древесины без использования пластиковых компонентов и объяснили физику процесса, открывающую путь к управлению свойствами материала.
Главная проблема при работе с деревом – его естественная непрозрачность. Свет рассеивается из-за лигнина и микроскопических воздушных полостей. Простое удаление лигнина дает лишь полупрозрачный материал. Команда из исследовательского института SANKEN попробовала применить обработку гидроксидом калия, что позволило сократить количество воздушных зазоров за счет размягчения и последующего схлопывания клеточных стенок и, как следствие, рассеивание света.
Ключевым открытием стала зависимость итоговой прозрачности от направления среза: материал оказался анизотропным. Так срезы, идущие по касательной к годовым кольцам, показали после обработки более высокую прозрачность по сравнению с радиальными.
Понимание роли микрофибриллярного скелета и направлений среза позволяет проектировать свойства будущих материалов без использования синтетических добавок. Прозрачная древесина рассматривается как перспективная альтернатива стеклу и пластику в архитектуре (в качестве энергоэффективных фасадных панелей, например), производстве оптических компонентов и даже гибкой электроники.
Исследование в журнале Macromolecular Materials and Engineering.