В будущем может быть налажено производство окон и солнечных батарей из одного из самых лучших и дешёвых конструкционных материалов – древесины. Исследователи из Королевского Технологического Института Стокгольма разработали новый прозрачный материал на основе древесины, который может производиться в промышленных масштабах.
Ларс Берглунд (Lars Berglund), руководитель проекта, заявляет, что, хотя первоначально оптически прозрачные материалы на основе древесины разрабатывались как микроскопические образцы для изучения внутреннего строения древесных тканей, проект, разработанный шведскими исследователями, предлагает способ крупномасштабного применения этого интересного материала.
Рисунок из Biomacromolecules (2016). DOI: 10.1021/acs.biomac.6b00145
Как заявляет Берглунд, «прозрачная древесина» представляет собой хороший материал для изготовления солнечных батарей, поскольку для её изготовления применяется доступный и возобновляемый ресурс. Это обстоятельство является особенно важным, когда возникает необходимость создавать матрицы солнечных батарей с большой плотностью. Берглунд также полагает, что пластины из «прозрачного дерева» можно использовать для создания окон и полупрозрачных фасадов, пропускающих свет, но не позволяющих подсмотреть, что же там происходит внутри.
Оптически прозрачная древесина представляет собой разновидность древесного шпона, в котором лигнин, компонент клеточных стенок, удалён с помощью химических методов. Как добавляет шведский исследователь, непосредственно после удаления лигнина древесина (а точнее оставшийся компонент древесных стенок – целлюлоза) приобретает замечательный белый цвет. Тем не менее, поскольку даже делигнифицированная целлюлоза непрозрачна, эффекта прозрачности удалось добиться, проведя ряд операций на наноуровне.
Исследователи импрегнировали белые пористые кусочки шпона макроразмера прозрачным полимером и получили прозрачный материал, причем оптические свойства разных образцов «древесноволокнистых стёкол» хорошо совпадали друг с другом. Как заявляет Берглунд, никто ранее и не рассматривал возможность создания больших по размеру прозрачных структур, масштаб которых подходил бы для изготовления покрытий для солнечных батарей и даже оконных стекол. В перспективе исследователи планируют увеличить прозрачность нового материала и оптимизировать условия для его масштабного производства. Также в планах у шведских материаловедов модификация методов обработки для получения прозрачных изделий и из других типов древесины.
Источник: Biomacromolecules (2016). DOI: 10.1021/acs.biomac.6b00145
