Desde que se introdujo por primera vez en 2016, los investigadores del Royal Institute of Technology de KTH han desarrollado la madera transparente como un material estructural innovador para la construcción de edificios. Deja pasar la luz natural e incluso puede almacenar energía térmica.
La clave para convertir la madera en un material compuesto transparente es quitarle la lignina, el principal componente de la madera que absorbe la luz. Pero los poros vacíos que deja la ausencia de lignina deben rellenarse con algo que restaure la resistencia de la madera.y permite que la luz penetre.
En versiones anteriores del compuesto, los investigadores del Wallenberg Wood Science Center de KTH utilizaron polímeros a base de fósiles. Ahora, los investigadores han probado con éxito una alternativa ecológica: acrilato de limoneno, un monómero hecho de limoneno. Informaron sus resultados en ciencia avanzada .
"El nuevo acrilato de limoneno está hecho de cítricos renovables, como los desechos de la cáscara que se pueden reciclar de la industria del jugo de naranja", dice la autora principal, estudiante de doctorado Céline Montanari.
Se utiliza un extracto de la producción de jugo de naranja para crear el polímero que restaura la resistencia de la madera deslignificada y permite el paso de la luz.
El nuevo compuesto ofrece una transmitancia óptica del 90 por ciento con un espesor de 1,2 mm y una turbidez notablemente baja del 30 por ciento, informan los investigadores. A diferencia de otros compuestos de madera transparente desarrollados durante los últimos cinco años, el material desarrollado en KTH está destinado a un uso estructural.Muestra un rendimiento mecánico de alta resistencia: con una resistencia de 174 MPa 25,2 ksi y una elasticidad de 17 GPa o aproximadamente 2,5 Mpsi.
Sin embargo, desde el principio, la sostenibilidad ha sido una prioridad para el grupo de investigación, dice el profesor Lars Berglund, jefe del Departamento de Tecnología de Fibras y Polímeros de KTH.
"Reemplazar los polímeros basados en fósiles ha sido uno de los desafíos que hemos tenido al hacer madera transparente sostenible", dice Berglund.
Las consideraciones ambientales y la llamada química verde impregnan todo el trabajo, dice. El material está hecho sin solventes y todos los productos químicos se derivan de materias primas de base biológica.
Los nuevos avances podrían permitir una gama de aplicaciones aún inexplorada, como en la nanotecnología de la madera, dice Berglund. Las posibilidades incluyen ventanas inteligentes, madera para almacenamiento de calor, madera con función de iluminación incorporada, incluso un láser de madera.
"Hemos observado a dónde va la luz y qué sucede cuando golpea la celulosa", dice Berglund. "Parte de la luz atraviesa la madera y hace que el material sea transparente. Parte de la luz se refracta y se dispersaen diferentes ángulos y proporciona efectos agradables en aplicaciones de iluminación. "
El equipo también está trabajando con el grupo de fotónica de Sergei Popov en KTH para explorar aún más las posibilidades de la nanotecnología.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por KTH, Real Instituto de Tecnología . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :