Každé malé dítě ví, že dřevo není na rozdíl od čirých umělých hmot a skla průhledné. Naopak má typickou hnědou barvu celé škály odstínů, za kterou stojí lignin. Lignin společně s celulózou tvoří drobná dutá vlákna, která konečně vytvářejí strukturu dřeva se všemi jeho skvělými vlastnostmi.
Dřevo dokáže být neuvěřitelně houževnaté a zároveň je velmi tvárné, takže jej člověk opracovává a používá od počátku civilizace. V posledních desetiletích se nakonec snaží dřevo zprůhlednit. K čemu by to bylo dobré? Průhledným dřevem bychom mohli vést světlo, samotné dřevo jako stavební materiál by tedy mohlo plnit funkci světlovodu – okna. A to bez potřeby skla či plastů.
Lignin břízy a její kůry – materiál, který dává dřevu jeho hnědou barvu
Metody, jak toho docílit, už v laboratorních podmínkách existují, doposud to ale bylo velmi drahé a neefektivní. Jednou z cest je dřevo chemicky zbavit ligninu a nahradit jej epoxidem/syntetickou pryskyřicí. I když tento postup funguje, průhledné dřevo už má oproti přírodnímu originálu odlišné mechanické vlastnosti, protože lignin jej nejen obarvuje, ale i zpevňuje.
Nejprve vybělit v peroxid vodíku
Tým z Marylandské univerzity se pokusil najít šetrnější způsob zprůhlednění dřeva při zachování jeho základních vlastností. A přinejmenším v laboratoři se to podařilo (PDF). Jejich upravené dřevo prošlo dvěma klíčovými zásahy. Tím prvním je bělení v peroxidu vodíku.
Ne, toto není plast či sklo. Toto je opravdu dřevo!
Peroxid zbaví lignin hnědé barvy a toto bělení už dnes dobře známe, používáme jej totiž třeba při výrobě papíru. List kancelářské A4 je nicméně bílý a nikoliv průhledný. Důvodů je více včetně dalších příměsí, tím klíčovým je ale rozptyl světla v oněch dutých mikroskopických vláknech celulózy. Světlo se v nich láme a odráží do všech stran podobným způsobem jako uvnitř (bílé) oblačnosti.
A poté napustit epoxidem
Autoři nového postupu proto tyto drobné kapiláry napustili epoxidovou pryskyřicí, načež se začaly chovat spíše jako optické vlákno a dovedly světlo z jedné strany na druhou.
Stačí peroxid vodíku, UV záření/Slunce a epoxid
Hotové průhledné dřevo sice co do čirosti zatím nenahradí sklo, je matnější, nicméně světlo propouští v dostatečné míře, a přitom si zachovává původní mechanické vlastnosti. I nadále jej tvoří lignin a celulóza, přičemž epoxid, který nahradil vzduch, jen o něco málo zvyšuje jeho hmotnost.
Nová metoda umožňuje přesné maskování, takže průhledná může být třeba jen část dřeva