Inovatívne drevené fólie umožnia vytvoriť luminiscenčné fasády budov či svietiaci nábytok

Výskumníci urobili z prírodného dreva pružné a pevné fólie, ktoré odpudzujú vodu a žiaria rôznymi farbami. Luminiscenčné fólie by mohli byť základom udržateľnejších alternatív ku sklu a plastu, používaným v dnešných displejoch a svetlách. Mohli by sa použiť aj ako luminiscenčné fasády budov, stropné svetelné panely alebo dokonca svietiaci nábytok. Štúdia bola uverejnená v časopise ACS Nano. Drevo má dobre organizovanú štruktúru zloženú z usporiadaných celulózových vlákien, ktoré sú spojené lignínovými polymérmi. Táto hierarchická štruktúra robí drevo pevným a dáva mu tepelne izolačné vlastnosti.

Fólie vyrobené z celulózových nanovlákien môžu mať jedinečné optické vlastnosti vďaka spôsobu, ako odrážajú a rozptyľujú svetlo. Pre tieto vlastnosti sa vedci pokúsili chemicky a mechanicky pozmeniť drevo, aby z neho vytvorili nové obnoviteľné náhrady za sklo a plast. Odstránením lignínu vyrobili priehľadné drevo, ktoré je pevnejšie ako sklo. Iní vedci extrahovali celulózové nanovlákna z dreva a použili ich na výrobu tenkých vrstiev na potenciálne použitie v elektronike a displejoch. Ale tieto materiály na báze dreva sú zvyčajne napustené ropnými polymérmi.

Nové drevené fólie, ktoré vyrobili výskumníci z výskumného ústavu Scion a z ETH Zürich, tieto petrochemické spojivá nepotrebujú. Vedci pracovali s kusom balzového dreva s hrúbkou 1 mm, ktorý postupne namočili do roztokov chloritanu sodného a hydroxidu sodného, ​​aby ho zbavili lignínu a väčšiny hemicelulózy. Potom drevo bez lignínu ponorili do roztoku kvantových bodiek - nanočastíc pozostávajúcich z jadra zo selenidu kademnatého a obalu zo sulfidu zinočnatého. Napokon drevo vylisovali, vysušili a natreli ochrannou vrstvou z hydrofóbneho hexadecyltrimetoxysilánu.

Keď sú takéto fólie vystavené ultrafialovému svetlu, žiaria buď načerveno, alebo nazeleno v závislosti od veľkosti použitých kvantových bodiek. Fólie nie sú úplne ekologické pre použitie toxického kadmia. Preto sa teraz výskumníci snažia v laboratóriu vyrobiť kvantové bodky na báze biologických látok, čím by sa materiál stal úplne netoxickým a biologicky odbúrateľným. Materiál je pevnejší ako predchádzajúce optické fólie vyrobené z celulózových nanovlákien extrahovaných z dreva.

Zdroj: cen.acs.org.