Прозрачное дерево: DIY новый строительный материал

Учëные дали рецепт изготовления прозрачного как стекло и гибкого как дерево нового материала. Процесс настолько простой и дешёвый, что сделать прозрачное дерево сможет любой желающий.

В университете штата Мэриленд обычные деревянные пластины сделали прозрачными. Они пропускают несколько меньше света, чем стекло, но зато более прочные и обладают хорошими изоляционными свойствами. Возможно, перед нами прототип нового энергоэффективного строительного материала.

Учим матчасть

Чтобы понять принцип чудесного превращения обычного дерева в прозрачное, нужно знать из чего оно собственно состоит. Структура древесины формируется двумя основными компонентами: целлюлозой, которая представляет собой крошечные волокна и лигнином, который связывает эти волокна вместе, чтобы придать ей прочность.

Лигнин — сложный полимер, в составе которого есть молекулы хромофоры. Именно они придают древесине цвет и препятствуют прохождению света. С лигнином и работали учёные.

Нужно сказать, что это уже не первая попытка сделать древесину прозрачной. Ранее специалисты удаляли лигнин, но такая технология не принесла успеха. Процесс производства прозрачного дерева проходил с использованием опасных химических веществ, при высоких температурах и в течение длительного времени. В итоге получался дорогой и хрупкий материал. Новая же технология настолько дешёвая и простая, что её можно повторить буквально в гараже.

Всё гениальное – просто

Итак, записываем. Для волшебного превращения нужны листы шпона толщиной в один миллиметр. Их нужно обработать раствором перекиси водорода — ничего сложного, учёные пользовались обычной малярной кистью. Далее заготовки оставить на солнце или под ультрафиолетовой лампой на час. За это время перекись «отбелит» коричневые хромофоры, оставляя лигнин нетронутым. Древесина станет белой.

Затем листы необходимо залить прозрачной эпоксидной смолой. Она заполняет внутренние полости и поры в древесине и затвердевает. И вот чудо свершилось – белое дерево стало прозрачным.

Что имеем в итоге?

Новое прозрачное дерево обладает уникальными свойствами. Сочетание эпоксидной смолы и древесины даёт материал, пропускающий 90% видимого света. Со стороны это похоже на кусок стекла с прочностью и гибкостью дерева. Этот материал сложнее случайно разбить, чем привычное нам стекло.

Если говорить о свойствах дерева, то в первую очередь стоит упомянуть теплопроводность. Из 8 класса физики мы помним, что дерево обладает относительно невысокой теплопроводностью. Это значит, что оно имеет более высокие теплоизоляционные свойства, чем стекло. Соответственно, прозрачное дерево можно использовать для остекления помещений – оно будет лучше сохранять тепло и обладать 90%-ой прозрачностью стекла.

Немаловажно указать, что для производства такой древесины потребуется меньше энергии, чем для производства стекла или пластика — высокие температуры ей не нужны.

Прозрачную древесину можно использовать в энергоэффективных зданиях. Возможно, она принесёт пользу в качестве покрытия для солнечных панелей, работающих в суровых условиях. Никто не отменял и декоративные свойства этого необычного материала.

Важно отметить, что прозрачностью можно наделить многие виды древесины — от бальсы до дуба. Не имеет значения, распилена ли доска вдоль волокон или поперёк. Учёные считают, что если сделать прозрачными достаточно толстые доски, то из них можно построить дом.

Хоть технологии ещё и далеко до промышленного использования, у прозрачной древесины есть огромный потенциал стать строительным материалом нового поколения.