El tud képzelni egy olyan fát, amely majdnem olyan átlátszó, mint az üveg, de sokkal erősebb?
A sok éves kísérlet után a Marylandi Egyetem mérnökeinek köszönhetően megvalósíthatóvá vált ez az innováció, amely újradefiniálja a tervezés és az építészet határait. Az átlátszó fából készült panelek többek között ablakok vagy félig átlátszó homlokzatok környezetkímélőbb alternatíváit jelenthetik, beengedve a fényt, miközben megőrzik a magánéletet. De mint később látjuk, számos más területen is alkalmazhatók lesznek.
Miért van szükség üveg helyett más anyagra?
Üveggel két gond van. Az egyik, hogy az ablaküveg előállítása jelentős környezeti terhet jelent, másfelől meglepő lehet, de alapanyaghiány is fenyeget.
Az üveg előállítása során a nyersanyagokat, mint például a homokot és az energiát, rendkívül magas hőmérsékleten olvasztják össze. Ez a folyamat nagy mennyiségű szén-dioxidot és nitrogén-oxidot bocsát ki, amelyek hozzájárulnak az üvegházhatáshoz és a szmog képződéséhez. Az üveg előállítása során keletkező szén-dioxid kibocsátás nagy része a termelési folyamat során használt fosszilis tüzelőanyagok égetéséből származik. Az üveg előállítása során évente 22 millió tonna szén-dioxidot bocsátanak ki Európában, és világszerte 95 millió tonnát. Az üveg lebomlási idejét általában 1-2 millió évben szokták meghatározni, de lebomlás helyett pontosabb lenne az anyag csiszolódásáról, aprózódásáról beszélni. A modern világunkban az üveg szerepe jelentősen nőtt. A házak energetikai szigorításával az üvegek is változnak, elterjedtek a 3 rétegű ablakok is.
Az ellátással kapcsolatban pedig az a probléma, hogy bár a természetben sok helyen fellelhető az üveg alapanyagaként szolgáló homok, de a legtöbb sivatagi vagy tengerparti homok nem megfelelő – a sivatagi túl sima, a tengerparti pedig túl sok sót tartalmaz. Épp ezért a homokot jellemzően a folyókból kotorják ki, és az ezzel járó környezeti károk miatt az elmúlt években számos ország – köztük India, Kambodzsa és Vietnam – tiltást vezetett be. Az elképesztő ütemű népességnövekedés elképesztő mértékű építőanyag-igény növekedéssel is jár. Számos más építőanyag is érintett a témában, de erre most nem térek ki.
Ezen problémákra válaszul kutatók alternatív megoldásokat keresnek.
Az új módszer meglepően egyszerű folyamat
Először a fát hidrogén peroxiddal kezelik (vegyiparban környezetbarát technológiákban oxidálószerként használják), amelyek színtelenné teszik, majd UV-fény alatt szárítják. Ezután epoxiba mártják, amely a sejtfalakhoz hasonló mértékben hajlítja a fényt, és ezzel átlátszóvá teszi a fát.
Már korábban is ismerték a fa átlátszóságának titkát
1992-ben Siegfried Fink német tudós fejlesztette ki elsőként. Az eddig ismert módszer eltávolította a lignint, azonban rengeteg vízszennyezéssel járt, és meggyengítette a fa anyagát, így tovább folytatták a kutatásokat. Az új módszer már jóval hatékonyabb és kevésbé terheli a környezetet.
Sokoldalúság
Egy olyan falfelületet sikerült így előállítani, ami a fény 80-90 százalékát átengedi, ráadásul ez a technológia különféle fákkal is működik, beleértve a fenyőt és a juhart is. Ez hihetetlen lehetőségeket nyit meg a különböző projektekben és alkalmazásokban való felhasználáshoz.
Az anyag vékony profilja és szilárdsága miatt nagyszerű, alternatívája lehet a vékony, könnyen törő műanyagból vagy üvegből készült termékeknek is, például a kijelzőknek. Az új technológia tehát nemcsak ablakként, vagy teherviselő elemként alkalmazható áttetsző házak építésére, de környezetkímélőbb helyettesítője lehet érintőképernyőnek, szélvédőnek, csomagolásoknak, egyéb műanyag ill. orvosbiológiai eszközöknek is.
Mindezt továbbfejlesztve Lars Berglund és a svédországi KTH Királyi Technológiai Intézet kutatócsoportja megalkotta az átlátszó fából készült intelligens ablakok funkciójának újraalkotásának módját. Ez a technológia képes váltani az átlátszó állapot és a színezett állapot között a láthatóság szabályozása vagy a napfény blokkolása érdekében.
Az áttetsző fa előnyei
- erősebb (tesztelés során az átlátszó fa körülbelül háromszor erősebbnek bizonyult, mint az átlátszó műanyagok, például a plexiüveg, és körülbelül tízszer keményebbnek, mint az üveg)
- nehezebben törik mint az üveg
- sokkal jobb hőszigetelése révén csökkenti az energiaköltségeket
- kevésbé szennyező az előállítása
- a fa biológiailag lebomló tulajdonságai miatt csökkenti a környezetre gyakorolt ökológiai hatásokat a többi megoldáshoz képest
- az alapanyagául szolgáló fa megújuló erőforrás
- olcsóbb az üvegnél
- nagymértékben csökkenthető vele a műanyaghulladék volumene (hiszen helyettesítheti többek közt a polipropilént, a polivinil-kloridot, azaz a PVC-t, az akrilt, de még a polietilént is)
Kihívások, amelyeken még dolgoznak a fejlesztők
- tűzállósága jelentősen jobb, mint a kezeletlen fának, de ez még tovább fejlesztendő
- élettartam növelése is a további célok között szerepel
- már elérték, hogy a környezeti terhelése sokkal alacsonyabb, mint az ablaküvegé, meg a műanyagé, de folytatják a kutatásokat a további csökkentés érdekében.
Az áttetsző fa nemcsak technológiai áttörést jelent, hanem nyitott ajtót az új ötletek és koncepciók előtt a tervezésben és az építészetben. Kihívást jelent számunkra, hogy másként gondolkodjunk a hagyományos anyagokról, és arról, hogyan használjuk őket funkcionális, gyönyörű és fenntartható terek egyidejű létrehozására.
Tehát, ha legközelebb a fára gondol, ne feledje: sokkal több lehet, mint amilyennek látszik!
Forrás: Urgreen
Képek forrása: Businessline, Maryland Today