Команда материаловедов из Университета Мэриленда (США) разработала новый способ производства прозрачного дерева. Древесина, до сих пор, в основном, используемая для строительства, производства бумаги и в качестве топлива, еще на один шаг приблизилась к замене стеклянных и пластиковых окон, так как прозрачная древесина превосходит стекло в эффективности производства и теплоизоляции.
Одна из основных сложностей в производстве прозрачной древесины — так называемый процесс делигнификации, во время которого древесная ткань удаляется в целях уменьшения поглощения света. Ранние методы делигнификации на основании растворов потребляли огромное количество вредных химикатов и энергии и часто приводили к ослаблению структуры древесины. Но специалисты из США разработали способ, который модифицирует лигнин, а не убирает его.
Лигнин (лат. Lignum) — дерево, — сложный (сетчатый) ароматический природный полимер входящий в состав наземных растений, продукт биосинтеза. Возникновение лигнина произошло в ходе эволюции при переходе растений от водного к наземному образу жизни для обеспечения жесткости и устойчивости стеблей и стволов. Растительная ткань состоит главным образом из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. В древесине хвойных пород содержится 23-38 % лигнина, в лиственных породах — 14-25%, в соломе злаков 12-20% от массы. Лигнин расположен в клеточных стенках и межклеточном пространстве растений и скрепляет целлюлозные волокна.
Процесс предусматривает использование обычного пероксида водорода, который применяется для отбеливания волос, а затем воздействие ультрафиолета. Это позволяет модифицировать хромофоры, отвечающие за цвет древесины, поэтому они перестают поглощать свет. После этого процесса древесина из коричневой становится полностью белой в результате появления в структуре пор или отверстий, которые рассеивают свет. Наконец, применяется эпоксидная смола, заполняющая поры и снижающая рассеивание света. Получается оптическая прозрачность. Благодаря модификации, а не удалению лигнина древесина сохраняет высокий предел прочности.
Раньше материал полностью погружали в химические растворы, из-за чего отдельные области было сложно модифицировать. Теперь же химикаты наносятся на древесину, создавая новые возможности для узоров и декоративных эффектов.
