Gỗ tự nhiên là nguồn tài nguyên quan trọng để xây dựng và làm đồ nội thất. Nó cũng được đánh giá cao về tính linh hoạt, khả năng tái tạo và tính thẩm mỹ.
Tuy nhiên, nhiều tiềm năng mới của gỗ đang bắt đầu xuất hiện khi các nhà khoa học nghĩ ra các phương pháp tinh chỉnh các đặc tính vận chuyển quang, nhiệt, cơ học và ion của vật liệu gỗ , thông qua những thay đổi hóa học và vật lý đối với cấu trúc xốp vốn có và thành phần hóa học của gỗ.
Để theo đuổi mục tiêu này, trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu đã nghĩ ra các chiến lược đổi mới để biến đổi gỗ có tương quan với các ứng dụng mới tiềm năng.
Các nhà khoa học phát triển gỗ trong suốt cho màn hình điện thoại thông minh và cửa sổ biến hình (Ảnh minh họa: Shutterstock)
Trước đây, Siegfried Fink đã tạo ra loại gỗ trong suốt bằng cách loại bỏ các sắc tố khỏi tế bào thực vật trong gỗ . Quy trình công nghệ này đã được ông trình bày chi tiết trên tạp chí chuyên ngành công nghệ gỗ năm 1992.
Hơn mười năm sau, ấn phẩm năm 1992 của Siegfried Fink là nguồn cung cấp rõ ràng về công nghệ gỗ trong suốt. Và một nhà khoa học khác tại Viện Công nghệ Hoàng gia KTH ở Thụy Điển, Lars Berglund, đã vô tình phát hiện ra ấn phẩm này và sử dụng nó cho nghiên cứu của mình.
Giờ đây, một nhóm các nhà nghiên cứu khác, dẫn đầu bởi nhà khoa học vật liệu Liangbing Hu tại Đại học Maryland ở College Park, đã tích cực tham gia phát triển gỗ trong suốt thông qua các kỹ thuật xử lý trực tiếp. gỗ tự nhiên.
Theo nhóm nghiên cứu, gỗ gồm nhiều tế bào hình ống nhỏ thẳng đứng, giống như chùm ống hút được buộc lại với nhau bằng keo. Những tế bào hình ống này có chức năng vận chuyển nước và chất dinh dưỡng trong cây.
Để sản xuất gỗ trong suốt, các nhà khoa học phải biến đổi hoặc loại bỏ loại keo gọi là lignin . Trên thực tế, đây vừa là chất liên kết các bó tế bào lại với nhau, vừa có nhiệm vụ tạo ra màu nâu đất cho thân và cành.
Sau khi tẩy hoặc loại bỏ màu của keo lignin trên gỗ, thành tế bào vẫn còn màu trắng đục. Nguyên nhân là do thành tế bào khúc xạ ánh sáng khác với không khí trong túi tế bào, điều này làm mất đi lớp keo tạo màu cho gỗ.
Để đạt được độ trong suốt, cần phải lấp đầy các túi khí của tế bào gỗ này bằng một vật liệu như nhựa epoxy, có tác dụng uốn cong ánh sáng, cho phép gỗ nhìn xuyên qua. Ở sản phẩm hoàn thiện, loại gỗ trong suốt này cho phép hơn 85% ánh sáng đi qua. Nó có thể nhận được ánh sáng mặt trời mà không gây chói, giúp tiết kiệm năng lượng và giúp ánh sáng trong nhà thoải mái hơn.
Gỗ trong suốt còn có tính toàn vẹn cơ học mạnh mẽ, giúp giải quyết các mối lo ngại về an toàn thường liên quan đến vật liệu thủy tinh. Hơn nữa, gỗ trong suốt có khả năng cách nhiệt vượt trội hơn kính , có khả năng hỗ trợ các tòa nhà đẩy lùi nhiệt.
Trong nghiên cứu của mình, nhóm nghiên cứu của Liangbing Hu đã sử dụng rượu polyvinyl (PVA) , một loại polymer thường thấy trong keo và bao bì thực phẩm, để truyền vào các tế bào gỗ đã qua xử lý. Điều này dẫn đến gỗ trong suốt có độ dẫn nhiệt thấp hơn 5 lần so với kính.
Và Lars Berglund cùng nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ Hoàng gia KTH ở Thụy Điển cũng đã tìm ra cách tái tạo chức năng của cửa sổ thông minh làm từ vật liệu gỗ trong suốt. Công nghệ này có khả năng chuyển đổi giữa trạng thái trong suốt và trạng thái nhuốm màu để kiểm soát tầm nhìn hoặc chặn ánh sáng mặt trời.
Phương pháp của họ bao gồm việc xếp lớp một loại polyme điện sắc có khả năng thay đổi màu sắc thông qua dòng điện, đặt giữa các lớp gỗ trong suốt được phủ một loại polyme điện sắc để dẫn điện.
Theo một số đánh giá, khi công nghệ được nâng cấp, vật liệu gỗ trong suốt sẽ trở nên dẻo hơn, trong suốt hơn, bền vững hơn và sẽ có những ứng dụng tiềm năng trong màn hình smartphone. Siêu bền, ngay cả thiết bị chiếu sáng.
- Loại gỗ lạ có thể đổi màu: Thuộc top đầu thế giới về độ cứng, độ bền cũng được trồng ở Việt Nam
- Loại gỗ nhẹ nhất thế giới được sử dụng để chế tạo các bộ phận máy bay
- Lignum Vitae – Một trong những loại gỗ quý hiếm và đắt nhất thế giới, được người Châu Âu ưa chuộng
