transparentes Holz

Die Verwendung von transparentem Holz in Bau- und Elektroniksystemen

Holz ist ein starkes und vielseitiges Baumaterial, aber wie jedes Material hat es seine Nachteile (es verrottet mit der Zeit, zerfällt durch Insekten und blockiert den Lichtdurchgang).

Gewöhnliche Glasplatten sind nicht viel besser. Sie brechen Licht leicht und lassen eine große Energiemenge in das Gebäude hinein oder aus ihm heraus fließen. Ingenieure haben das Beste aus beiden gefunden: transparentes Holz.

Die Wissenschaftler Liangbing Hu, Dr. Mingwei Zhu und ihren Kollegen von der University of Maryland gelang es, einen Holzblock transparent zu machen und so ein Material zu erhalten, das im Bauwesen und in auf Licht basierenden elektronischen Systemen verwendet werden könnte.

Wissenschaftler haben aus Holz das Molekül entfernt, das es steif und dunkel färbt, und farblose Zellstrukturen aus Zellulose erhalten, die mit Epoxidharz gefüllt sind, und so Holz geschaffen, das größtenteils transparent ist.
 
 transparentes Holz
 
transparentes Holz

 

 

"Dies könnte in Autos verwendet werden, weil das Holz sowohl transparent als auch sehr stark ist", sagte Dr. Zhu, Erstautor der Studie. "Man könnte es auch als einzigartiges Baumaterial verwenden."

Durch das Entfernen der Farbe und Chemikalien wurde das Holz transparent, aber es ist auch stärker und ein besserer Isolator als Glas und hat die Eigenschaft einer besseren biologischen Abbaubarkeit als Kunststoff.

Der Prozess, der das Holz transparent machte, begann damit, dass es etwa 2 Stunden lang in Wasser gemischt mit Natriumhydroxid und anderen Chemikalien gekocht wurde. Dadurch wurde das Lignin, das Molekül, das dem Holz seine Farbe verleiht, aus dem Holz herausgelöst. Danach gossen sie Epoxidharz über den Holzblock, wodurch er vier- bis fünfmal stärker wurde.

Eine der interessanten Eigenschaften von "neuem" Holz ist, dass es die Struktur und die natürlichen Kanäle behält, die sich gebildet haben, als es "echtes" Holz war. Diese Mikrokanäle können Licht leiten, ähnlich wie sie Nährstoffe als Teil einer Pflanze leiten. „Bei dem traditionellen Material wird das Licht gestreut“, sagt Hu. "Wenn Sie diesen Effekt im Holz erzielen, wird mehr Licht in Ihr Haus kommen."

In den nächsten Forschungsphasen werden die Wissenschaftler versuchen, eine Technik zu entwickeln, die es ihnen ermöglicht, diese Technologie zu skalieren, sodass sie große Blöcke aus transparentem Holz herstellen können, die für eine Vielzahl von Zwecken wie die Herstellung von Fenstern, Baumaterialien und Möbeln verwendet werden , bis hin zu kleinen Anwendungen wie Präzisionsoptikgeräten, die normalerweise aus Glas oder Kunststoff bestehen.

Quellen: phys.org, youtube.com

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