Licht nodig maar toch privacy? Een nieuwe houtsoort die transparant is, moeilijk, en mooi zou de oplossing kunnen zijn. Dit op de natuur geïnspireerde bouwmateriaal laat licht door (ongeveer 80%) om de kamer te vullen, maar het materiaal zelf is van nature wazig (93%), voorkomen dat anderen naar binnen kunnen kijken.

Materiaalingenieurs van de Universiteit van Maryland hebben hout getransformeerd in een transparant bouwmateriaal dat licht stuurt voor een diffuus effect, is taaier en isoleert beter dan glas, en heeft een natuurlijk houtnerfpatroon. Ze publiceerden hun resultaten vorige week in het tijdschrift Natuurcommunicatie .

"In dit gepatenteerde onderzoek we demonstreren het eerste esthetische hout met patronen die de dichtheidsvariatie in natuurlijk hout volgen. dergelijke patronen, transparant hout kan ook UV en warmte blokkeren, mechanisch sterk is, die veel toepassingen kan vinden in gebouwen waar duurzaamheid en energie-efficiëntie gewenst zijn, " zei Liangbing Hu, Herbert Rabin Distinguished Professor en directeur van het Centre for Materials Innovation aan de Universiteit van Maryland, Collegepark.

Kleine nanostructuren gemaakt van cellen laten water en voedingsstoffen door de boom heen en weer lopen, maar ze zijn hier van belang als verticaal uitgelijnde kanalen in het hout, een natuurlijk gegroeide structuur die kan worden gebruikt om licht door te geven.

Het team begon met een klein blok Douglas-spar en gebruikte chemicaliën om selectief de lignine te verwijderen, het deel dat hout bruin en sterk maakt. Hierdoor wordt het hout transparant voor licht. Ze lieten alle andere celstructuren in het hout achter, die zorgen voor een natuurlijk patroon.

Ook de overige houtcelstructuren leiden het licht rechtstreeks door de plank. Het hout wordt tegen de nerf in gesneden, zodat de kanalen die water en voedingsstoffen uit de wortels trokken langs de kortste afmeting liggen. De celstructuur die nog over is, kaatst het licht maar een klein beetje terug, een eigenschap genaamd nevel, maar over het algemeen gaat het licht rechtstreeks door microkanalen in het hout. Onder welke hoek de zon ook schijnt, het licht gaat loodrecht door het hout en valt de hele dag consequent op hetzelfde diffuse gebied.

De onderzoekers simuleerden een kamer met een plafond gemaakt van het nieuwe "esthetische hout, " zoals de onderzoekers het hebben genoemd, en toonde aan dat het beter isoleert dan glas. Esthetisch hout erft kenmerken van hout en epoxy, een ander belangrijk ingrediënt in het proces. Hierdoor is het ook harder dan glas. Esthetisch hout bleek twee en een half keer effectiever te zijn in het blokkeren van warmte dan glas, en drie en een half keer zo taai als onbehandeld hout, of bijna 15 keer zo taai als het hout met de nerf mee wordt gesneden. Het blokkeert ook effectief UV-licht, maar laat zichtbaar licht door.

De onderzoekers hielden van het patroon gemaakt door het lichtere bruine vroege hout, zo genoemd omdat het vroeg in de groeifase van het hout wordt geproduceerd, en donkerder laathout. Vroeg hout heeft minder lignine omdat het minder materiaal bevat, met celwanden ongeveer een kwart zo dik. De onderzoekers probeerden ook lindehout en grenen, die fysiek op dezelfde manier kunnen worden gebruikt en lichtere houtnerfpatronen hebben.

Inventwood, een spin-off bedrijf van UMD, commercialiseert dit type transparante houttechnologie.