Průhledné dřevo, pevnější než sklo
Vědci z americké Marylandské univerzity a ze švédského Královského technologického ústavu KTH (Kungliga Tekniska högskolan) vyvinuli pomocí různých metod různé varianty tzv. průhledného dřeva.
Průhledné dřevo může v budoucnosti sloužit jako plnohodnotný stavební materiál, např. jako součást či náhrada oken, komponenty nábytku nebo solárních panelů. Vědci z Marylandské univerzity pod vedením dr. Liangbinga Hu vytvořili dva typy velmi průhledných a opticky rozdílných kompozitů na bázi lipového dřeva. Toto “průhledné dřevo” propouští až 90% světla a má velmi zvláštní optické a mechanické vlastnosti.
Na Marylandské univerzitě se rozhodli zbavit blok dřeva barviv a nadbytečných chemických látek. Výsledkem byl materiál pevnější a více tepelně izolující než sklo a zároveň více rozložitelný biologickou cestou než plastické hmoty. Konkrétní technologický proces se skládal ze dvou částí.
Nejdříve bylo nutno dřevo dvě hodiny vařit ve vodě, hydroxidu sodném a dalších chemických látkách. Tímto způsobem bylo dřevo zbaveno ligninu, který obvykle dává tomuto materiálu tmavě hnědou barvu. Vědci potom potřeli blok dřeva či spíše celulozového zbytku epoxidovou pryskyřicí, což učinilo materiál asi 4-5krát pevnějším.
Struktura a systém přírodních mikrokanálků, který obvykle rozvádí živiny uvnitř stromu, však zůstal stejný jako u původního dřeva. Právě tento systém mikrokanálků dokonce v průhledném dřevě začal vést světlo, jako např. optické vlnovody čili optická vlákna.
V tradičních materiálech oproti tomu existuje velký rozptyl světla na všechny strany. Největší bloky průhledného dřeva, které se zatím takto povedlo vědcům vyrobit, mají tvar centimetr tlusté desky o rozměrech asi 12 krát 12 centimetrů.
Připraveny byly hned dvě varianty desek z průhledného dřeva - jedna byla uříznuta kolmo na vlákna (třísky) celulózy a druhá rovnoběžně s nimi. Obě se poněkud lišily svými optickými a mechanickými vlastnostmi. Tým doktora Hu se nyní bude snažit postupně připravit větší kusy nového materiálu.
Podobný postup zvolil také švédský tým pod vedením profesora Larse Berglunda, který výsledky své práce zveřejnil v americkém časopise Biomacromolecules. Švédští vědci po odstranění ligninu zaplnili nanopóry v celulózové buněčné struktuře pomocí průhledného polymeru se stejným indexem lomu, při zachování původní hierarchické struktury dřeva. Získali tak materiál podobných vlastností jako vědci z Marylandské univerzity.
Zdroje: Engadget, Advanced Materials, Futurism, ScienceBulletin, TopScience, Silicon Living, Phys.Org, FastCo. Design, Biomacromolecules
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Vždycky jsem si přál ocitnout se v románu Julese Verna. Teď se mi to splnilo.
Václav Žmolík, moderátor
Tajuplný ostrov
Lincolnův ostrov nikdo nikdy na mapě nenašel, a přece ho znají lidé na celém světě. Už déle než sto třicet let na něm prožívají dobrodružství s pěticí trosečníků, kteří na něm našli útočiště, a hlavně nejedno tajemství.