Illustrazione schematica della fabbricazione del legno trasparente e dimostrazione della sua modellazione. (A) Illustrazione schematica di questo semplice ma efficace, ecologico, scalabile, e metodo a basso costo di fabbricazione del legno trasparente. La lignina non solo conferisce al legno naturale un colore brunastro, ma funge anche da legante per cellulosa ed emicellulosa. Dopo la spazzolatura chimica e l'illuminazione solare, il cromoforo della lignina e l'emicellulosa vengono rimossi e il legno naturale diventa incolore, ma la lignina modificata rimane e può ancora legarsi e avvolgere efficacemente le microfibrille di cellulosa per mantenere le proprietà meccaniche del materiale. Quindi, la resina epossidica può essere facilmente infiltrata nei microcanali di legno modificato con lignina poco imballati per preparare il legno trasparente finale. (B) Un'immagine digitale di un foglio di legno trasparente su larga scala (400 mm per 110 mm per 1 mm) lungo la direzione longitudinale (cioè, la direzione della fibra). (C) Un'immagine digitale del legno trasparente lungo la direzione trasversale (cioè, perpendicolare alla direzione della fibra) modellato a forma di “foglia d'albero”. Credito fotografico:Qinqin Xia, Università del Maryland, Parco del Collegio. Credito: Progressi scientifici (2021). DOI:10.1126/sciadv.abd7342
Un team di ricercatori dell'Università del Maryland, ha trovato un nuovo modo per rendere trasparente il legno. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Progressi scientifici , il gruppo descrive il loro processo e perché credono che sia migliore del vecchio processo.
Il legno trasparente è un'idea su cui gli scienziati stanno lavorando da tempo. I costruttori di case lo vedono come una nuova opzione per le case perché il legno è più forte del vetro:non si frantumerebbe se colpito da una palla da baseball errante, Per esempio. Ma nonostante molti sforzi, il legno trasparente non è diventato un uso commerciale, soprattutto a causa del modo in cui è fatto.
Il metodo convenzionale per rendere trasparente il legno prevede l'uso di sostanze chimiche per rimuovere la lignina, un processo che richiede molto tempo, produce molti rifiuti liquidi e risulta in legno più debole. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno trovato un modo per rendere trasparente il legno senza dover rimuovere la lignina.
Il processo prevedeva la modifica della lignina piuttosto che la sua rimozione. I ricercatori hanno rimosso le molecole di lignina coinvolte nella produzione del colore del legno. Primo, hanno applicato perossido di idrogeno alla superficie del legno e poi hanno esposto il legno trattato alla luce UV (o alla luce solare naturale). Il legno è stato quindi immerso in etanolo per pulirlo ulteriormente. Prossimo, hanno riempito i pori con resina epossidica trasparente per rendere il legno liscio.
Il legno che ne è risultato è risultato essere 50 volte più resistente del legno trasparente realizzato nel modo convenzionale, consentendo anche il passaggio del 90% della luce. I ricercatori hanno anche scoperto che è sia più resistente che più leggero del vetro e fornisce un migliore isolamento. I ricercatori suggeriscono che potrebbe essere utilizzato sia per finestre che per tetti. Notano che il legno potrebbe in teoria essere utilizzato per creare una casa completamente trasparente perché può essere utilizzato anche come materiale portante.
I ricercatori affermano che il legno prodotto con il loro processo è pulito e potrebbe essere facilmente ridimensionato per l'uso in grandi edifici. Suggeriscono anche che potrebbe essere utilizzato in altre applicazioni, come i display sensibili al tocco per l'uso in ambienti difficili o all'interno delle automobili.
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