Prozori od transparentnog drveta

Pre nekoliko meseci pisano je o radovima naučnika koji su uspeli da naprave prozirni blok od lipovog drveta. Izmena molekularnog sastava drveta da bi se dobilo transparentno drvo je impresivno za nauku, ali kakvu korist može da ima ovaj novi materijal i šta može da ponudi u odnosu na svoje relativno neprozirne konkurente? Isti naučnici sada su na pronalaženju nekih konačnih odgovora na ovo pitanje, korišćenjem svog transparentnog drveta kao prozora za model kuće došli su do toga da ne samo što propušta u sličnoj količini svetlost kao i staklo, već je mnogo bolje u održavanju unutrašnjosti hladnom.

Istraživački tim sa Univerziteta Maryland (UMD), kreira svoje transparentno drvo izbjeljujući ga u posudi da bi mu uklonili molekul pod nazivom lignin. To je molekul koji drvo čini smeđim, ali kritički, daje mu i čvrstinu, pa njegovo uklanjanje dođe nešto poput uzimanja sa jedne strane da bi se nadomestila druga i izgradio providni zid.

Jedan istraživački tim iz Švedske bio je u stanju da pronađe način da se zaobiđe ovaj problem ranije ove godine, uklanjanjem lignina iz drveta, a zatim mešanjem materijala sa akrilnim staklom da bi mu se vratila čvrstina. Ali istraživači sa Marylanda su krenuli drugim putem, umesto popunjavanja praznine sa epoksidom. Njihova ranija testiranja pokazala su da je rezultat materijal koji je zapravo četiri do šest puta jači od originalne netretirane verzije.

Međutim drvo je pokazalo neka zanimljiva svojstva previše, pogotovo kada se radi o svetlosti. Kada se drvo tretira na ovakav način, kanali u okviru kojih se nose voda i hranjive materije gore i dole u stablu se pretvaraju u prolaze za svetlost. Tim je prijavio da je materijal imao visoku transparentnost a takođe i veliku zamagljenost, svojstvo koje se odnosi na njegovu sposobnost da rasipa svetlost.

Dalje, ove karakteristike mogu biti korisne u stvaranju naprednih solarnih panela, uz svetlost koja ulazi kroz transparentno drvo i zatim se održava kao rezultat faktora visoke zamagljenosti, omogućavajući panelu da upije više solarne energije. Ali najnovije istraživanje tima ukazuje na to da bi moglo da bude korisno i da nađe primenu vezanu za kuću.

Istraživači su izgradili pravougaoni model kuće, dimenzija 13,5 x 7,5 x 25 cm. Plafon se sastojao od transparentnih drvenih panela u svojstvu prozora. Tim je zatim primenio solarni simulator, koji daje isti spektar i intenzitet kao sunce, i postavljen je na vrhu kuće da bi se videlo i izmerilo kako transparentno drvo deluje u svojstvu materijala za prozore.

Utvrđeno je da je transparentan drveni prozor propustio gotovo isto toliko svetlosti kao i staklo, ali u isto vreme mnogo bolje otklanjen odsjaj i svetlost je ravnomernije raspodeljena. Ovo više konzistentno osvetljenje je rezultat zamagljenosti i nije lakše samo za oči, već znači da se pravac dolaznog svetla ne menja kako se sunce kreće preko neba, kao što se dešava kod običnog stakla.

„To znači da vaša mačka ne bi morala da ustaje i premešta se na svakih nekoliko minuta u zavisnosti od toga da li joj bije sunce", kaže Tian Li, istraživač na postdoktorskim studijama na UMD i glavni je autor studije. „Sunčeva svetlost će ostati na istom mestu. Isto tako, soba će biti izjednačeno osvetljena u svakom trenutku."

Tim je otkrio i to da su kanali u drvetu omogućili talasima vidljive svetlosti da prođe, dok blokira većinu talasnih dužina koje nose toplotu, praveći toplotnu izolaciju što je superiorno u odnosu na tradicionalne staklene prozore. Do ovih zaključaka su stigli pomoću foto-detektora za merenje količine svetlosti koja se prenosi, kao i prateći temperaturu u kući kako bi se izmerilo koliko toplote prolazi kroz nju.

Dalje, činjenica da je materijal vodootporan, rezultat je njegovog sadržaja polimera, i mnogo su manje šanse da se probije ili slomi od stakla. Li govori da nema razloga da se pristupu ne može odrediti merilo tj. da se napravi odgovarajuća veličina prozora, sve dok stakloresci novog doba imaju dovoljno veliku posudu za tretiranje materijala.

„Skalabilnost izrade transparentnog drvenog prozora je ograničena samo onoliko kolika je posuda “, objašnjava ona. „Ako bi neko da napravi pravi drveni prozor, potrebno je samo da se dobije dovoljno velika posuda za proces. Hemikalije za uklanjanje lignina i polimera za punjenje su iste."