Adakah kayu lutsinar akan menggantikan kaca?

[iklan_1]

Kayu asli merupakan sumber penting untuk pembinaan dan pembuatan perabot. Ia juga sangat dihargai kerana fleksibiliti, kebolehkitaran semula dan daya tarikan estetiknya.

Walau bagaimanapun, banyak potensi baharu untuk kayu mula muncul apabila saintis merangka kaedah untuk memperhalusi sifat pengangkutan optik, terma, mekanikal dan ionik bahan kayu melalui pengubahsuaian kimia dan fizikal kepada struktur berliang yang wujud dan komposisi kimia kayu.

Untuk mencapai matlamat ini, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, para penyelidik telah merangka strategi inovatif untuk mengubah kayu berhubung dengan potensinya untuk aplikasi baharu.

Saintis membangunkan kayu lutsinar untuk skrin telefon pintar dan tingkap pengubah suai. (Imej ilustrasi: Shutterstock)

Sebelum ini, Siegfried Fink mencipta kayu lutsinar dengan membuang pigmen daripada sel tumbuhan di dalam kayu. Beliau memperincikan proses teknologi ini dalam jurnal khusus yang menumpukan pada teknologi kayu pada tahun 1992.

Selama lebih sedekad selepas itu, penerbitan Siegfried Fink pada tahun 1992 menjadi sumber utama maklumat tepat tentang teknologi kayu lutsinar. Seorang lagi saintis di Royal Institute of Technology KTH di Sweden, Lars Berglund, terjumpa penerbitan ini dan menggunakannya untuk penyelidikannya.

Kini, satu lagi kumpulan penyelidik, yang diketuai oleh saintis bahan Liangbing Hu di Universiti Maryland di College Park, telah terlibat secara aktif dalam membangunkan kayu lutsinar melalui teknik pemprosesan langsung pada kayu asli.

Menurut pasukan penyelidik, kayu terdiri daripada banyak sel berbentuk tiub kecil, menegak, seperti seikat jerami yang diikat bersama dengan gam. Sel berbentuk tiub ini berfungsi untuk mengangkut air dan nutrien di dalam pokok.

Untuk menghasilkan kayu lutsinar, saintis perlu mengubah suai atau membuang bahan yang dipanggil lignin. Malah, bahan ini mengikat berkas sel bersama-sama dan memberikan batang dan dahan warna coklat tanahnya.

Selepas pelunturan atau penyingkiran warna lignin dalam kayu, dinding sel putih legap kekal. Ini kerana dinding sel membiaskan cahaya secara berbeza daripada udara di dalam kantung sel yang telah disingkirkan lignin, yang memberikan warna kepada kayu.

Untuk mencapai ketelusan, poket udara sel kayu ini mesti diisi dengan bahan seperti resin epoksi, yang membengkokkan cahaya, membolehkan kayu dilihat melaluinya. Produk siap, kayu lutsinar ini, membenarkan lebih 85% cahaya melaluinya. Ia boleh menangkap cahaya matahari tanpa silau, menjimatkan tenaga dan menyediakan pencahayaan dalaman yang lebih selesa.

Kayu lutsinar juga mempunyai integriti mekanikal yang kuat, menangani masalah keselamatan yang sering dikaitkan dengan bahan kaca. Tambahan pula, kayu lutsinar mengatasi kaca dari segi penebat haba, berpotensi membantu bangunan menolak haba.

Dalam kajian mereka, pasukan penyelidikan Liangbing Hu menggunakan polivinil alkohol (PVA), sejenis polimer yang biasa ditemui dalam pelekat dan pembungkusan makanan, untuk meresapi sel kayu yang dirawat. Ini menghasilkan kayu lutsinar dengan kekonduksian terma lima kali lebih rendah daripada kaca.

Lars Berglund dan pasukan penyelidikannya di Royal Institute of Technology KTH di Sweden juga telah menemui cara untuk meniru fungsi tingkap pintar yang diperbuat daripada bahan kayu lutsinar. Teknologi ini boleh bertukar antara keadaan lutsinar dan berwarna untuk mengawal keterlihatan atau menyekat cahaya matahari.

Kaedah mereka melibatkan lapisan polimer elektrokromik yang mampu menukar warna melalui arus elektrik, diletakkan di antara lapisan kayu lutsinar yang disalut dengan polimer elektrokromik untuk kekonduksian.

Menurut beberapa penilaian, seiring dengan kemajuan teknologi, bahan kayu lutsinar akan menjadi lebih versatil, lebih telus dan lebih lestari, berpotensi membawa kepada aplikasi dalam segala-galanya daripada skrin telefon pintar ultra tahan lama hinggalah peranti pencahayaan.

HUYNH DUNG (Sumber: Interestingengineering)

[iklan_2]
Sumber