Akankah kayu transparan menggantikan kaca?

Kayu alami merupakan sumber daya vital untuk konstruksi dan pembuatan furnitur. Kayu juga sangat dihargai karena keserbagunaannya, kemampuan daur ulangnya, dan daya tarik estetikanya.

Namun, banyak potensi baru untuk kayu mulai muncul seiring para ilmuwan merancang metode untuk menyempurnakan sifat optik, termal, mekanik, dan transportasi ionik dari bahan kayu melalui modifikasi kimia dan fisik pada struktur berpori dan komposisi kimia kayu yang melekat.

Untuk mengejar tujuan ini, dalam beberapa tahun terakhir para peneliti telah merancang strategi inovatif untuk mengubah kayu terkait potensi penggunaannya untuk aplikasi baru.

Para ilmuwan mengembangkan kayu transparan untuk layar ponsel pintar dan jendela yang dapat diubah bentuknya. (Gambar ilustrasi: Shutterstock)

Sebelumnya, Siegfried Fink menciptakan kayu transparan dengan menghilangkan pigmen dari sel tumbuhan di dalam kayu. Ia merinci proses teknologi ini dalam sebuah jurnal khusus yang berfokus pada teknologi kayu pada tahun 1992.

Selama lebih dari satu dekade setelahnya, publikasi Siegfried Fink tahun 1992 menjadi sumber utama informasi akurat tentang teknologi kayu transparan. Ilmuwan lain di Institut Teknologi Kerajaan KTH di Swedia, Lars Berglund, menemukan publikasi ini dan menggunakannya untuk penelitiannya.

Kini, kelompok peneliti lain, yang dipimpin oleh ilmuwan material Liangbing Hu di Universitas Maryland di College Park, telah aktif terlibat dalam pengembangan kayu transparan melalui teknik pemrosesan langsung pada kayu alami.

Menurut tim peneliti, kayu terdiri dari banyak sel kecil berbentuk tabung vertikal, seperti seikat jerami yang diikat bersama dengan lem. Sel-sel berbentuk tabung ini berfungsi untuk mengangkut air dan nutrisi di dalam pohon.

Untuk menghasilkan kayu transparan, para ilmuwan harus memodifikasi atau menghilangkan zat yang disebut lignin. Padahal, zat ini berfungsi mengikat berkas sel bersama-sama dan memberikan warna cokelat tanah pada batang dan cabang pohon.

Setelah pemutihan atau penghilangan warna lignin pada kayu, dinding sel berwarna putih buram tetap ada. Hal ini karena dinding sel membiaskan cahaya secara berbeda dibandingkan udara di dalam kantung sel yang telah dihilangkan ligninnya, yang memberikan warna pada kayu.

Untuk mencapai transparansi, rongga udara sel kayu ini harus diisi dengan material seperti resin epoksi, yang membengkokkan cahaya, sehingga kayu dapat terlihat tembus. Produk jadi, kayu transparan ini, memungkinkan lebih dari 85% cahaya melewatinya. Kayu ini dapat menangkap sinar matahari tanpa silau, menghemat energi, dan memberikan pencahayaan dalam ruangan yang lebih nyaman.

Kayu transparan juga memiliki integritas mekanik yang kuat, mengatasi masalah keamanan yang sering dikaitkan dengan material kaca. Selain itu, kayu transparan mengungguli kaca dalam hal insulasi termal, berpotensi membantu bangunan dalam membuang panas.

Dalam penelitian mereka, tim peneliti Liangbing Hu menggunakan polivinil alkohol (PVA), polimer yang umum ditemukan dalam perekat dan kemasan makanan, untuk meresapkan sel-sel kayu yang telah diolah. Hasilnya adalah kayu transparan dengan konduktivitas termal lima kali lebih rendah daripada kaca.

Lars Berglund dan tim risetnya di Institut Teknologi Kerajaan KTH di Swedia juga telah menemukan cara untuk meniru fungsi jendela pintar yang terbuat dari bahan kayu transparan. Teknologi ini dapat beralih antara keadaan transparan dan berwarna untuk mengontrol visibilitas atau menghalangi sinar matahari.

Metode mereka melibatkan pelapisan polimer elektrokromik yang mampu mengubah warna melalui arus listrik, yang ditempatkan di antara lapisan kayu transparan yang dilapisi dengan polimer elektrokromik untuk konduktivitas.

Menurut beberapa penilaian, seiring kemajuan teknologi, material kayu transparan akan menjadi lebih serbaguna, lebih transparan, dan lebih berkelanjutan, berpotensi mengarah pada aplikasi dalam segala hal mulai dari layar ponsel pintar yang sangat tahan lama hingga perangkat penerangan.

HUYNH DUNG (Sumber: Interestingengineering)

Sumber