Existuje důvod, proč lidé stavěli domy ze dřeva už 10 000 let. Je to vynikající stavební materiál - odolný, obnovitelný, s dobrou izolací. Ale protože je to neprůhledné, stále máme ve zvyku řezat okna v našich domech a instalovat skleněné tabule.
Ale co když by se dřevo mohlo stát průhledným?
Vědci ve Švédsku se o to pokoušejí. Vytvořili čirý dřevěný materiál, který by snad mohl být jednoho dne použit pro energeticky účinnější budovu.
„Chemicky jsme modifikovali dřevo tak, aby bylo průhledné, aniž bychom ztratili mechanické vlastnosti, “ říká Céline Montanari, výzkumnice z KTH Royal Institute of Technology ve Stockholmu, která nedávno představila svou práci na celostátním setkání American Chemical Society.
Montanari a její tým vzali balsové dřevo a odstranili lignin, polymer, který pomáhá ztuhnout dřevo, a vyplnil výsledné mikroskopické otvory akrylem. Výsledné dřevo vypadalo spíše jako matné sklo sprchových dveří. Potom materiál vzali o krok dále a smíchali ho s polyethylenglykolem, tzv. Materiálem s fázovou změnou, který taje při 80 stupních Fahrenheita. Když se roztaví, absorbuje energii a stává se průhlednou, poté tuhne a uvolňuje energii, když se ochladí.
Teoreticky to znamená, že dřevěný materiál napuštěný polyethylenglykolem by mohl být použit k výrobě oken, které absorbují energii během horké části dne a uvolňují ji do domu, když v noci zchladne.
"Průhledné dřevo je ve srovnání se sklem již skvělým izolačním materiálem, " říká Montanari. Přidání polyethylenglykolu z něj činí ještě potenciálně ekologičtější materiál jeho přeměnou na „tepelnou baterii“, která udržuje vnitřní teploty konstantní.
Průhledné dřevo je také silné a odolné a mohlo by nést mnohem větší váhu než sklo. Tým také pracuje na tom, aby byl zcela biologicky rozložitelný. To by z něj mohlo udělat přitažlivý materiál pro věci jako střešní okna, s potenciálem snížit náklady na energii v domácnostech a jiných budovách.
Vytvoření průhledného dřeva odstraněním ligninu a doplněním pórů polymerem není nová technika, říká Mark Swihart, profesor chemického a biologického inženýrství na univerzitě v Buffalu. Materiály, které ukládají a uvolňují energii, nejsou ani nové.
"Věc, která se zdá být nová, je jejich přístup k ukládání energie, " říká Swihart.
Použití dřeva jako základního materiálu je atraktivní, protože má pevnost a mechanickou odolnost, kterou je obtížné reprodukovat v syntetických materiálech za stejnou cenu, říká Swihart. Zda bude nová transparentní směs dřeva a polymeru úspěšná, bude do značné míry záviset na tom, jak levně může být vyrobena, říká. Je také obtížné získat nové materiály široce přijaté stavebním průmyslem, protože existují dodavatelské řetězce pro věci jako sklo.
"[Vědci] musí najít případ, kdy ti, kdo adoptivu přijdou, za to zaplatí navíc, " říká Swihart.
Montanari a její tým v současné době hledají zvýšení tepelné kapacity průhledného dřeva pro větší úspory energie. Zkoumají také, jak zvýšit výrobu v průmyslovém měřítku. Doufají, že produkt bude připraven na trh do pěti let.
