क्या पारदर्शी लकड़ी कांच की जगह ले लेगी?

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प्राकृतिक लकड़ी निर्माण और फर्नीचर बनाने के लिए एक महत्वपूर्ण संसाधन है। इसके अलावा, इसकी बहुमुखी प्रतिभा, पुनर्चक्रण क्षमता और सौंदर्य अपील के कारण भी इसे बहुत महत्व दिया जाता है।

हालांकि, लकड़ी की अंतर्निहित छिद्रपूर्ण संरचना और रासायनिक संरचना में रासायनिक और भौतिक संशोधनों के माध्यम से लकड़ी की सामग्रियों के ऑप्टिकल, थर्मल, यांत्रिक और आयनिक परिवहन गुणों को बेहतर बनाने के तरीकों का आविष्कार करने के साथ, लकड़ी के लिए कई नई संभावनाएं उभरने लगी हैं।

इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, हाल के वर्षों में शोधकर्ताओं ने लकड़ी को नए अनुप्रयोगों की संभावनाओं के अनुरूप रूपांतरित करने के लिए अभिनव रणनीतियाँ तैयार की हैं।

वैज्ञानिकों ने स्मार्टफोन स्क्रीन और रूपांतरित खिड़कियों के लिए पारदर्शी लकड़ी विकसित की है। (उदाहरण: शटरस्टॉक)

इससे पहले, सिगफ्रीड फिंक ने लकड़ी के भीतर मौजूद पादप कोशिकाओं से वर्णक पदार्थ निकालकर पारदर्शी लकड़ी बनाई थी। उन्होंने 1992 में लकड़ी प्रौद्योगिकी पर केंद्रित एक विशेष पत्रिका में इस तकनीकी प्रक्रिया का विस्तृत वर्णन किया था।

इसके बाद एक दशक से अधिक समय तक, सिगफ्रीड फिंक का 1992 का प्रकाशन पारदर्शी लकड़ी प्रौद्योगिकी पर सटीक जानकारी का प्राथमिक स्रोत बना रहा। स्वीडन के रॉयल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी केटीएच के एक अन्य वैज्ञानिक, लार्स बर्लंड को यह प्रकाशन संयोगवश मिला और उन्होंने इसका उपयोग अपने शोध के लिए किया।

अब, मैरीलैंड विश्वविद्यालय के कॉलेज पार्क में सामग्री वैज्ञानिक लियांगबिंग हू के नेतृत्व में शोधकर्ताओं का एक अन्य समूह प्राकृतिक लकड़ी पर प्रत्यक्ष प्रसंस्करण तकनीकों के माध्यम से पारदर्शी लकड़ी विकसित करने में सक्रिय रूप से शामिल है।

शोध दल के अनुसार, लकड़ी में कई छोटी, ऊर्ध्वाधर, नलिकाकार कोशिकाएँ होती हैं, जैसे गोंद से बंधी हुई तिनकों का एक गुच्छा। ये नलिकाकार कोशिकाएँ पेड़ के भीतर पानी और पोषक तत्वों के परिवहन का कार्य करती हैं।

पारदर्शी लकड़ी बनाने के लिए वैज्ञानिकों को लिग्निन नामक पदार्थ को संशोधित या हटाना पड़ता है। दरअसल, यही पदार्थ कोशिकाओं के समूह को आपस में बांधता है और तने व शाखाओं को उनका मिट्टी जैसा भूरा रंग देता है।

लकड़ी में मौजूद लिग्निन का रंग हटाने के बाद, अपारदर्शी सफेद कोशिका भित्तियाँ शेष रह जाती हैं। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि कोशिका भित्तियाँ, उन कोशिका थैलियों के अंदर की हवा की तुलना में प्रकाश को अलग तरह से अपवर्तित करती हैं, जिनसे लिग्निन हटा दिया गया है। यही लिग्निन लकड़ी को उसका रंग देता है।

पारदर्शिता प्राप्त करने के लिए, लकड़ी की कोशिकाओं में मौजूद हवा के छिद्रों को एपॉक्सी राल जैसी सामग्री से भरना आवश्यक है, जो प्रकाश को मोड़ती है, जिससे लकड़ी के आर-पार देखा जा सकता है। तैयार उत्पाद, यह पारदर्शी लकड़ी, 85% से अधिक प्रकाश को आर-पार जाने देती है। यह बिना चकाचौंध के सूर्य के प्रकाश को ग्रहण कर सकती है, जिससे ऊर्जा की बचत होती है और घर के अंदर अधिक आरामदायक रोशनी मिलती है।

पारदर्शी लकड़ी में मजबूत यांत्रिक मजबूती भी होती है, जो कांच से जुड़ी सुरक्षा संबंधी चिंताओं को दूर करती है। इसके अलावा, पारदर्शी लकड़ी ताप इन्सुलेशन के मामले में कांच से बेहतर है, जिससे इमारतों को गर्मी दूर करने में मदद मिल सकती है।

अपने शोध कार्य में, लियांगबिंग हू की शोध टीम ने पॉलीविनाइल अल्कोहल (पीवीए) का उपयोग किया, जो चिपकने वाले पदार्थों और खाद्य पैकेजिंग में आमतौर पर पाया जाने वाला एक बहुलक है, जिसका उपयोग उपचारित लकड़ी की कोशिकाओं में प्रवेश कराने के लिए किया गया। इसके परिणामस्वरूप पारदर्शी लकड़ी प्राप्त हुई जिसकी तापीय चालकता कांच की तुलना में पांच गुना कम थी।

स्वीडन के रॉयल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी केटीएच में लार्स बर्गलंड और उनकी शोध टीम ने पारदर्शी लकड़ी से बनी स्मार्ट खिड़कियों की कार्यक्षमता को दोहराने का एक तरीका भी खोज निकाला है। यह तकनीक दृश्यता को नियंत्रित करने या सूर्य के प्रकाश को रोकने के लिए पारदर्शी और रंगीन अवस्थाओं के बीच स्विच कर सकती है।

उनकी विधि में विद्युत प्रवाह के माध्यम से रंग बदलने में सक्षम एक इलेक्ट्रोक्रोमिक पॉलिमर को, चालकता के लिए इलेक्ट्रोक्रोमिक पॉलिमर से लेपित पारदर्शी लकड़ी की परतों के बीच में रखकर परत दर परत लगाना शामिल है।

कुछ आकलन के अनुसार, जैसे-जैसे प्रौद्योगिकी आगे बढ़ेगी, पारदर्शी लकड़ी की सामग्री अधिक बहुमुखी, अधिक पारदर्शी और अधिक टिकाऊ होती जाएगी, जिससे संभावित रूप से अति-टिकाऊ स्मार्टफोन स्क्रीन से लेकर प्रकाश उपकरणों तक हर चीज में इसके अनुप्रयोग हो सकेंगे।

हुयन्ह डुंग (स्रोत: इंटरेस्टिंगइंजीनियरिंग)

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स्रोत