علماء يبتكرون خشبًا شفافًا صديقًا للبيئة كبديل للزجاج والبلاستيك

حقق باحثون من جامعة Osaka University تقدماً بارزاً في مجال المواد المستدامة، بتطوير تقنية لإنتاج خشب شفاف بالكامل دون الحاجة لاستخدام البلاستيك، ما يمثل خطوة مهمة نحو تقليل الاعتماد على المواد الصناعية الملوثة وتعزيز الاستدامة في قطاع البناء والتكنولوجيا.

تحديات الشفافية الطبيعية للخشب

أحد أهم العقبات هو طبيعة الخشب غير الشفافة، نتيجة وجود:

مادة اللجنين التي تسبب تشتت الضوء.

فجوات هوائية دقيقة داخل البنية الخلوية.

الطرق التقليدية لإزالة اللجنين تجعل الخشب شبه شفاف فقط، دون الوصول إلى شفافية عالية.

تقنية كيميائية مبتكرة

قاد الأستاذ ماسايا نوغي من معهد أبحاث SANKEN فريق البحث لاستخدام معالجة كيميائية بمحلول هيدروكسيد البوتاسيوم، حيث أظهرت التجارب أن هذا المحلول:

يزيل بقايا الهيميسليلوز.

يغير حالة المجموعات الكربوكسيلية.

يلين الهيكل السليلوزي للخشب.

خلال مرحلة التجفيف، تنكمش الجدران الخلوية اللينة، ما يقلل الفراغات ويحد من تشتت الضوء، ويزيد شفافية المادة بشكل ملحوظ.

تأثير اتجاه قطع الخشب

أظهرت الدراسة أن درجة الشفافية تعتمد بشكل كبير على اتجاه القطع:

المقاطع العرضية المماسية: شفافية أعلى تصل إلى 69% عند طول موجي 550 نانومتراً.

المقاطع الشعاعية: شفافية أقل تصل إلى 59%.

يُعزى هذا الاختلاف إلى بنية الألياف السليلوزية الدقيقة ودورها في انتشار الضوء داخل الخشب.

تطبيقات مستقبلية

يمكن استغلال الخشب الشفاف في:

البناء المعماري كبديل مستدام للزجاج.

المكونات البصرية والأجهزة الإلكترونية المرنة.

تقليل الاعتماد على البلاستيك والمواد الصناعية.

الأثر البيئي والاقتصادي

يسهم هذا الابتكار في:

تعزيز الاستدامة البيئية.

تقليل الانبعاثات الناتجة عن تصنيع المواد التقليدية.

توفير حلول مبتكرة في قطاعي الطاقة والبناء.

يمثل الخشب الشفاف خطوة واعدة نحو مستقبل صناعي يعتمد على مواد خفيفة، شفافة، وصديقة للبيئة، مع إمكانية تصميم خصائص مخصصة دون الحاجة إلى إضافات صناعية.