Şeffaf ahşap, camın yerini alacak mı?

Doğal ahşap, inşaat ve mobilya yapımı için hayati bir kaynaktır. Ayrıca çok yönlülüğü, geri dönüştürülebilirliği ve estetik görünümü nedeniyle de oldukça değerlidir.

Ancak, bilim insanları ahşabın doğal gözenekli yapısı ve kimyasal bileşiminde kimyasal ve fiziksel değişiklikler yaparak ahşap malzemelerin optik, termal, mekanik ve iyonik taşıma özelliklerini hassas bir şekilde ayarlama yöntemleri geliştirdikçe, ahşap için birçok yeni potansiyel ortaya çıkmaya başlıyor.

Bu amaca ulaşmak için, son yıllarda araştırmacılar, ahşabın yeni uygulamalardaki potansiyeliyle bağlantılı olarak onu dönüştürmeye yönelik yenilikçi stratejiler geliştirdiler.

Bilim insanları, akıllı telefon ekranları ve dönüştürülebilir pencereler için şeffaf ahşap geliştirdi. (Örnek görsel: Shutterstock)

Daha önce Siegfried Fink, ahşap içindeki bitki hücrelerinden pigmentleri çıkararak şeffaf ahşap üretmişti. Bu teknolojik süreci, 1992 yılında ahşap teknolojisine odaklanan özel bir dergide ayrıntılı olarak anlatmıştı.

Bundan sonraki on yılı aşkın bir süre boyunca, Siegfried Fink'in 1992 tarihli yayını, şeffaf ahşap teknolojisi hakkında doğru bilgilerin başlıca kaynağı olarak hizmet etti. İsveç'teki Kraliyet Teknoloji Enstitüsü KTH'de çalışan bir başka bilim insanı Lars Berglund da bu yayına rastladı ve araştırmalarında kullandı.

Şimdi ise, Maryland Üniversitesi College Park kampüsünde malzeme bilimci Liangbing Hu liderliğindeki bir başka araştırma grubu, doğal ahşap üzerinde doğrudan işleme teknikleri kullanarak şeffaf ahşap geliştirmekle aktif olarak ilgileniyor.

Araştırma ekibine göre, odun, birbirine tutkalla bağlanmış bir demet pipet gibi, birçok küçük, dikey, boru şeklinde hücreden oluşur. Bu boru şeklindeki hücreler, ağaç içinde su ve besin maddelerini taşımak işlevini görür.

Şeffaf ahşap üretmek için bilim insanlarının lignin adı verilen bir maddeyi değiştirmesi veya çıkarması gerekiyor. Aslında bu madde hem hücre demetlerini bir arada tutuyor hem de gövde ve dallara topraksı kahverengi rengini veriyor.

Odun içindeki lignin rengi ağartıldıktan veya giderildikten sonra, opak beyaz hücre duvarları kalır. Bunun nedeni, hücre duvarlarının, lignini giderilmiş hücre keselerinin içindeki havadan farklı şekilde ışığı kırmasıdır; bu da oduna rengini verir.

Şeffaflığı sağlamak için, bu ahşap hücre hava boşlukları, ışığı büken ve ahşabın içinden görünmesini sağlayan epoksi reçine gibi bir malzeme ile doldurulmalıdır. Ortaya çıkan ürün olan bu şeffaf ahşap, ışığın %85'inden fazlasının geçmesine izin verir. Parlama yapmadan güneş ışığını yakalayarak enerji tasarrufu sağlar ve daha konforlu iç mekan aydınlatması sunar.

Şeffaf ahşap aynı zamanda güçlü mekanik bütünlüğe sahip olup, cam malzemelerle sıkça ilişkilendirilen güvenlik endişelerini gidermektedir. Dahası, şeffaf ahşap ısı yalıtımı açısından camdan daha üstün performans göstererek binaların ısıyı uzaklaştırmasına yardımcı olabilir.

Liangbing Hu'nun araştırma ekibi, çalışmalarında yapıştırıcılarda ve gıda ambalajlarında yaygın olarak bulunan bir polimer olan polivinil alkolü (PVA) işlenmiş ahşap hücrelerine emdirdi. Bu, ısı iletkenliği camdan beş kat daha düşük olan şeffaf bir ahşap elde edilmesini sağladı.

İsveç'teki Kraliyet Teknoloji Enstitüsü KTH'den Lars Berglund ve araştırma ekibi, şeffaf ahşap malzemeden yapılmış akıllı pencerelerin işlevselliğini taklit etmenin bir yolunu da keşfetti. Bu teknoloji, görünürlüğü kontrol etmek veya güneş ışığını engellemek için şeffaf ve renkli durumlar arasında geçiş yapabiliyor.

Yöntemleri, elektrik akımıyla renk değiştirebilen elektrokimyasal bir polimeri, iletkenlik için elektrokimyasal bir polimerle kaplanmış şeffaf ahşap katmanlar arasına yerleştirmeyi içeriyor.

Bazı değerlendirmelere göre, teknoloji ilerledikçe şeffaf ahşap malzemeler daha çok yönlü, daha şeffaf ve daha sürdürülebilir hale gelecek ve potansiyel olarak ultra dayanıklı akıllı telefon ekranlarından aydınlatma cihazlarına kadar her şeyde uygulama alanı bulacaktır.

HUYNH DUNG (Kaynak: Interestingengineering)

[reklam_2]
Kaynak