الخشب الشفاف اقوى من الزجاج مرتين

كلنا يعرف مدى هوس السويد بالخشب والصناعات الخشبية، وآيكيا خير مثال على هذا! فما يزيد عن 57% من مساحة البلاد هناك تغطيها قرابة 80 مليار شجرة، بينما تشكل منتجات الأوراق والأخشاب النسبة الأعظم من صادرات البلاد.

هكذا، لا غرابة في أن نقرأ أن الباحثين السويديين قد نجحوا في فتح بُعد جديد لكل ما هو خشب: لقد جعلوه شفافًا! تخيلوا عالمًا مستقبليًا قائمًا على بديل أقوى وأكثر حفاظًا على البيئة من البلاستيك أو الزجاج؛ بديل صحي سنراه في كل شيء … بدءً من النوافذ إلى علب المشروبات الغازية!

فقد نجح فريق من العلماء في معهد KTH الملكي للتقنية في ستكهولم- السويد بتطوير خشب شفاف يمكن استخدامه في مواد البناء والمساعدة في توفير نفقات الإضاءة في المنازل والأبنية المختلفة، بالإضافة إلى إمكانية استخدامها في صناعة خلايا شمسية ذكية لتوليد الطاقة الكهربية.

تخيلوا معي حوائط شبه شفافة بدرجة تعتيم مقبولة تسمح في الوقت نفسه بنفاذ أشعة الشمس إلى قلب منازلنا وإنارتها بشكل طبيعي! د. لارس بيرجلاند من مركز ويلنبيرج لعلوم الأخشاب  التابع لمعهد KTH الملكي للتقنية (نعم هناك مركز بحثي مخصص للأخشاب هناك!) يعمل مع زملائه لتحقيق هذه الإمكانية الرائعة.

يقول د. بيرجلاند:

يمكن استخدام ألواح الخشب الشفاف في النوافذ، والوجهات شبه الشفافة بطريقة تسمح بنفاذ الضوء مع الحفاظ على الخصوصية في الوقت نفسه. كذلك تعد مادة مثالية للخلايا الشمسية بما أن الخشب الشفاف منخفض التكلفة ومتوفر ومتجدد المصدر.

لكن كيف فعلوها؟

“يشبه الخشب الشفاف مثيله الطبيعي في معظم تركيبه، فقط قمنا بنزع مادة الليجنين أو الخشبين lignin منه كيميائيًا.” هكذا يشرح د. بيرجلاند.

مادة الخشبين أو الليجنين هي بوليمر جزيئي موجود في بنية الخشب ويمنع ما بين 80 إلى 95٪ من الضوء من النفاذ عبره. هكذا، عمل العلماء على إزالته للمرة الأولى في عينات من شجرة البلزا الهرمية، لكن المادة التي تحصلوا عليها في البداية لم تكن شفافة بالكامل لتشتت الضوء بشدة.

عند إزالة الليجنين يتحول لون الخشب بشكل جميل إلى الأبيض. لكن ولأن الخشب ليس شفافًا في أصله، فإننا نحقق هذا ببعض التعديلات على المستوى النانوي.” هكذا يضيف د. بيرجلاند.

لذا، وللسماح للضوء بالنفاذ بشكل كامل عبر الخشب مباشرة، قاموا بإضافة ميتاكريليت الميثيل أو ما يعرف بالأكريليك إلى بنية المادة الجديدة. والنتيجة خشب شفاف يمكن الرؤية من خلاله وأقوي من الزجاج الشبكي Plexiglas بمرتين!

على الرغم من أن هذا الخشب الثوري ليس شفافًا تمامًا كما الزجاج، إلا أن درجة ضبابيته تسمح باستغلاله في صناعة الخلايا الشمسية؛ خاصة لأنه لا يزال يتمتع بالقدرة على حبس بعض الضوء.

لكن هل سيشتعل كما يفعل الخشب الطبيعي؟

للأسف لا تتوفر المزيد من المعلومات عن هذه النقطة تحديدًا بعد، لكن نعدكم بمتابعتكم بتطورات هذا الابتكار المدهش بينما يقوم العلماء حاليًا باختبار أنواع مختلفة أخرى من الأخشاب وجعلها شفافة.

الشيء الأكيد هنا أن وجه مستقبلنا لا يمكن بأي حال التنبؤ بما سيكون عليه حقًا بعد سنوات قليلة، فكيف هو بعد بضع مئات معدودة؟ لن يسعفنا الوقت لشهادة مقدمات ذلك المستقبل حتى، لكن ليكن حظنا سعيدًا بأن يتم حفظ مقالاتنا هذه بشكل رقمي ليقرأها أهل المستقبل ويبتسمون لمدى فضولنا غير المحدود!

المرجع: موقع معهد KTH الملكي للتقنية