صفحه های نمایش چوبی جایگزین صفحه های پلاستیکی و شیشه ای می شود؟

ایده صفحه های نمایش چوبی از سی سال پیش شروع شد، یک گیاه شناس در آلمان یک آرزوی ساده داشت: دیدن عملکرد درونی گیاهان چوبی بدون تشریح آنها. زیگفرید فینک با سفید کردن رنگدانه‌های موجود در سلول‌های گیاهی موفق به ایجاد چوب شفاف شد و تکنیک خود را در یک مجله فناوری چوب منتشر کرد.

Berglund از کشف فینک الهام گرفته است، اما نه به دلایل گیاه شناسی. این دانشمند مواد، که در موسسه فناوری سلطنتی KTH در سوئد کار می کند، در کامپوزیت های پلیمری تخصص دارد و علاقه مند به ایجاد یک جایگزین قوی تر برای پلاستیک شفاف بود.

اکنون پس از سال ها آزمایش، چوب شفاف به زودی می تواند در صفحه نمایش های فوق العاده قوی برای گوشی های هوشمند کاربرد پیدا کند. در وسایل نوری نرم و درخشان؛ و حتی به عنوان ویژگی های ساختاری، مانند پنجره های تغییر رنگ.

کیلیانگ فو، متخصص نانوتکنولوژی چوب در دانشگاه جنگلداری نانجینگ در چین که به عنوان دانشجوی کارشناسی ارشد در آزمایشگاه Berglund کار می‌کرد، می‌گوید: «من واقعاً معتقدم که این ماده آینده امیدوارکننده‌ای دارد.

چوب از کانال های عمودی بی شماری تشکیل شده است که مانند یک بسته نی محکم که با چسب به هم متصل شده اند عمل می کند،
این سلول‌های لوله‌ای شکل، آب و مواد مغذی را به سراسر درخت منتقل می‌کنند و وقتی درخت برداشت می‌شود و رطوبت آن تبخیر می‌شود، حفره‌هایی از هوا باقی می‌ماند.

برای ایجاد چوب شفاف، دانشمندان ابتدا باید چسبی به نام لیگنین را اصلاح کنند یا از شر آن خلاص شوند پس از سفید کردن رنگ لیگنین یا حذف آن، یک اسکلت سفید شیری از سلول های توخالی باقی می ماند.

این اسکلت هنوز مات است، پر کردن محفظه های هوا با ماده ای مانند رزین اپوکسی که نور را به درجه ای مشابه به دیواره سلولی خم می کند، چوب را شفاف می کند.

موادی که دانشمندان با آن کار کردند نازک است – معمولاً کمتر از یک میلی‌متر تا حدود یک سانتی‌متر ضخامت دارد. اما سلولها یک ساختار لانه زنبوری محکم ایجاد می کنند ، و الیاف چوب کوچک با مقاومتی بیشتر نسبت به قوی ترین کربن ها ایجاد می کند.

دانشمند مواد Liangbing Hu ، که رهبری گروه تحقیقاتی را برعهده دارد گفت: چوب شفاف، از صفحات پلاستیک یا شیشه ای بهتر عمل می کند، چوب شفاف در حدود سه برابر قوی تر از پلاستیک های شفاف مانند پلکسی گلاس و حدود 10 برابر سخت تر از شیشه بیرون هستند.

هو می گوید: “نتایج شگفت انگیز است ، که یک تکه چوب می تواند به اندازه شیشه قوی باشد. ”
این فرآیند با چوب ضخیم‌تر نیز اتفاق میفتد، اما نمای آن ماده تیره‌تر است زیرا نور بیشتری را پخش می‌کند. در مطالعات اولیه در سال 2016، هو و برگلند هر دو دریافتند که ورقه های نازک میلی متری اسکلت های چوبی پر از رزین 80 تا 90 درصد نور را از خود عبور می دهند ولی با نزدیک شدن ضخامت به یک سانتیمتر ، کاهش انتقال نور رخ می دهد .

باریک و مستحکم بودن مواد به این معنی است که می تواند یک جایگزین عالی برای محصولات ساخته شده از برش های نازک و به راحتی پلاستیکی یا شیشه مانند صفحه نمایش باشد.
اما پرودیوت دار، مهندس بیوشیمی در مؤسسه فناوری بنارس هند، می‌گوید: اکثر تحقیقات بر روی چوب شفاف به عنوان یک ویژگی معماری متمرکز شده است.
چوب شفاف عایق بسیار بهتری نست به شیشه است، بنابراین می تواند به ساختمان ها در حفظ گرما یا جلوگیری از آن کمک کند.

محققان در حال ارائه ترفندهای دیگری برای افزایش توانایی چوب برای نگهداری یا آزاد کردن گرما هستند که برای ساختمان‌های کم مصرف مفید است.

پنجره‌های چوبی شفاف قوی‌تر هستند و بهتر از شیشه‌های سنتی به کنترل دما کمک می‌کنند، اما نمای آن‌ها مه‌آلود است و بیشتر شبیه شیشه‌های مات است تا پنجره‌های معمولی. با این حال، اگر کاربران نور پراکنده بخواهند، تیرگی می‌تواند یک مزیت باشد: از آنجایی که چوب ضخیم‌تر قوی است، می‌تواند منبع نور تا حدی باربر باشد و به طور بالقوه به عنوان سقفی عمل می‌کند که نور ملایم و محیطی را به اتاق می‌دهد. .

منبع: scientificamerican