Drewno zamiast szkła na ekranach smartfonów. To naprawdę się dzieje

Szkło znane jest ludzkości od wieków. Archeolodzy ustalili, że początkowo produkowano je w Mezopotamii, a najstarsze ślady jego użytkowania pochodzą sprzed naszej ery. Z czasem zaczęto wykorzystywać je do wytwarzania coraz większej liczby rzeczy, w tym szyb okiennych. 

Wraz z rozwojem techniki, szkło stało się domyślnym materiałem wykorzystywanym w produkcji m.in. wyświetlaczy. Teraz jednak może nastąpić w tym segmencie przewrót - badacze zwrócili się w stronę dogłębnego zbadania możliwych alternatyw dla tego tworzywa. 

Padło na niespodziewany materiał - drewno. Trwają prace nad nadaniem mu odpowiedniego współczynnika przezroczystości. Drugą kwestią poruszaną przez badaczy jest szukanie sposobów, aby ten proces był przyjazny dla środowiska. Naukowcy są zdania, że dopracowanie takiego materiału może zrewolucjonizować świat nie tylko w kwestii wytwarzania trwalszych wyświetlaczy, ale i w produkcji szyb okiennych.

Raport z pisma "Scientific American" podaje informacje o analizach szwedzkiego badacza Larsa Berglunda. Ekspert związany z Królewskim Instytutem Technologicznym w Szwecji sprawdza możliwości wybielania i doprowadzania do przezroczystości drewna. W podobne prace zaangażowani są także naukowcy z Uniwersytetu Maryland.

Aby uzyskać przejrzyste drewno, naukowcy muszą zmodyfikować lub usunąć z niego ligninę. To drugi najpowszechniej występujący organiczny związek chemiczny występujący na Ziemi (pierwsze miejsce ma celuloza). Lignina przypomina klej. Buduje ścianę komórkową, wypełnia przestrzeń między włóknami i jest w drewnie po to, aby nadawać mu wytrzymałość.

Eliminacja ligniny jest procesem znanym, wykonuje się ją podczas procesu produkcji papieru. Teraz badacze weszli na wyższy poziom i doprowadzają do tego, że modyfikacja lub usunięcie ligniny sprawiają, iż drewno staje się przezroczyste. Jak to robią?

Badacze eksperymentujący z drewnem wybielili lub usunęli z niego ligninę, a następnie wypełnili przestrzeń żywicą epoksydową, uzyskując w ten sposób przezroczystość materiału. Berglund oraz główny naukowiec zespołu UM, Liangbing Hu, odnotowali, że produkowane tym sposobem arkusze przezroczystego drewna mają określony współczynnik przepuszczalności światła zależnie od tego, jakiej są grubości. 

Maleje on wraz ze wzrostem grubości drewna. Koniecznym jest więc dopracowanie procesu, aby uzyskać odpowiedni współczynnik przepuszczalności do pożądanej grubości ekranu. 

Naukowcy przeprowadzili już szeroko zakrojone testy, aby ustalić trwałość oraz niezawodność przezroczystego drewna w porównaniu ze szkłem oraz pleksi. Podane wyniki zachęcają do dalszych eksperymentów, ponieważ materiał potraktowany żywicą jest ponoć 10 razy mocniejszy od szkła oraz 3 razy wytrzymalszy od pleksi.

Wraz z rozwojem tej technologii pojawiają się jednak dodatkowe wahania. Chodzi o obawy, że produkcja takiego tworzywa nie do końca jest przyjazna dla środowiska ze względu na to, że jest ono "wytwarzane z żywicy epoksydowej pochodzącej z ropy naftowej", tłumaczą badacze. Jednocześnie żywią nadzieję, że uda się opracować odpowiednią alternatywę dla tego środka. Według "Science Advances" laboratorium Hu przetestowało na przykład niedawno bardziej ekologiczny sposób wybielania ligniny, który opiera się na nadtlenku wodoru i promieniowaniu UV. Nasycone nadtlenkiem wodoru plastry zostały następnie napromieniowane UV, co wybieliło ligninę, ale pozostawiło części strukturalne nienaruszone, pomagając w ten sposób zachować większą wytrzymałość materiału.

Prace nad nietypowym materiałem trwają. Drewniane wyświetlacze oraz szyby nie są już tylko ideą, a wstępnie testowanym produktem, które należy teraz dopracować. Jeśli uczonym uda się to zrealizować, być może czeka nas prawdziwa rewolucja.

***

Bądź na bieżąco i zostań jednym z 90 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!