Оказывается, что древесина может быть полностью прозрачной или генерировать энергию. Путем изменения химической структуры ей можно придавать разнообразные и зачастую необычные свойства: например, ученые превратили обычные деревянные волокна в тонкую пленку, которая светится при воздействии на нее ультрафиолетом.
В основе изобретения лежит работа с лигнином — органическим веществом, являющимся компонентом клеточных стенок многих растений, в первую очередь деревьев. Именно он обеспечивает жесткость стволов и стеблей.
При изготовлении бумаги это сложное полимерное соединение удаляется из древесины, которая при этом приобретает уникальные свойства: например, таким способом было получено прозрачная древесина, способная накапливать и выделять тепло. Её можно использоваться вместо стекла в окнах: днем этот уникальный материал поглощает тепло от солнца, поддерживая приятную прохладу в доме, а ночью — отдает накопленную энергию, способствуя поддержанию стабильной температуры в помещении.
Последнее достижение в области модификации натурального дерева сделано специалистами из Швейцарской высшей технической школы Цюриха и новозеландской исследовательской организации Scion. Взяв необработанное пробковое дерево, исследователи сначала с помощью специального раствора удалили из него лигнин и примерно половину гемицеллюлоз (веществ, также входящих в состав стенок растительных клеток). Благодаря этому древесина превратилась как бы в пористый каркас.
Затем ученые ввели в заготовку другой раствор, вместе с которым пустое пространство в древесине заполнили наночастицы-полупроводники, называемые квантовыми точками. Эти квантовые точки светятся при воздействии на них ультрафиолетового излучения (подобные наночастицы используют, например, в некоторых передовых ЖК-дисплеях телевизоров).
После такой обработки дерево спрессовали, высушили и покрыли гидрофобным материалом. В результате получилась плотная водостойкая древесная пленка, которая, по заявлению разработчиков, обладает «отличными механическими свойствами».
Но, пожалуй, наиболее впечатляющая особенность нового материала — способность излучать видимый свет. При попадании на древесную пленку ультрафиолета, она начинает равномерно светиться оранжевым цветом. По словам исследователей, меняя тип квантовых точек, можно добиться нужного цвета свечения. Разработчики предполагают, что светящаяся древесная пленка сможет служить экологически чистой натуральной альтернативой пластику и другим аналогичным материалам и найдет применение в качестве декоративного покрытия для ламп и дисплеев.