От милиони години хората използват дърво за изграждането на жилища, кораби и гориво. То също е възобновяем източник и един от начините за улавяне на излишния въглероден диоксид от земната атмосфера. Днес основният компонент на дървесината - целулозата - се произвежда ежегодно в 20 пъти по-голям обем от стоманата.

Но прозорци от дърво не са се правили... досега, разказва The Conversation.

Досега хората разчитат на стъкло и пластмаса, които са прозрачни и, когато са подсилени, могат да дадат структурна опора. Но сградите губят много топлина през стъклото. Ето защо съществуват двойни стъклопакети. От друга страна, дървото е силно изолиращо, но не е прозрачно.

Осигуряването на прозрачност и запазването на останалите механични свойства би осигурило добра алтернатива на стъклото от устойчив и възобновяем източник. Предишните методи за това изискваха много енергия и използваха вредни химикали, но ново проучване, че има как да се направи дървото прозрачно, без да се използват огромни количества енергия в процеса.

Липсата на прозрачност идва от комбинацията от двата основни компонента: целулоза и лигнин. Лигнинът абсорбира светлината, а наличието на хромофори - светлинно активирани съединения - прави дървото кафяво. Влакната в дървото, които основно съдържат целулоза, са кухи тръбовидни структури. Въздухът в тези кухи тръби разсейва светлината, като допълнително намалява прозрачността на материала.

Предишна работа по направата на прозрачен дървен материал включваше премахване на лигнина изцяло от конструкцията и замяната му със смолен материал. Премахването на лигнина изисква много вредни за околната среда химикали, а също така значително намалява механичните свойства на материала, правейки го по-слаб.

Новото проучване, проведено от изследователи от Университета в Мериленд, демонстрира как да се направи дървото прозрачно с прост химикал - водороден пероксид - често използван за изсветляване на косата. Това химично вещество модифицира хромофорите, променяйки структурата им, така че те вече не абсорбират светлината на светлина и не оцветяват дървото.

Химичната реакция на дървото с водородния пероксид е добре известна. Тя се ползва избелване на дървесна маса, използвана за производство на хартия - една от причините хартията да е блестящо бяла.

Другата причина хартията да е бяла е, че порите или дупките в нейната структура разпръскват светлина, точно както кухите целулозни влакна в дървото. Запълването на тези влакна със смола намалява това разсейване, позволявайки на светлината да премине през дървото и да го направи прозрачно, като същевременно запазва оригиналните му механични свойства.

Подходът може да се приложи и при големи парчета материал, което води до производство на прозрачни строителни материали, предлагащи реален потенциал за замяна на стъклото.