Det er en grunn til at mennesker har bygget hjem fra tre i 10.000 år. Det er et utmerket byggemateriale - holdbart, fornybart, godt til å isolere. Men siden det er ugjennomsiktig, er vi fortsatt i vanen med å skjære vinduer i husene våre og installere glassruter.
Men hva hvis tre kunne gjøres gjennomsiktig?
Forskere i Sverige har prøvd å gjøre akkurat det. De har laget et klart tremateriale de håper en dag kan brukes til mer energieffektiv bygning.
"Vi kjemisk modifiserte treverk for å gjøre det gjennomsiktig uten å miste de mekaniske egenskapene, " sier Céline Montanari, forsker ved KTH Royal Institute of Technology i Stockholm, som nylig presenterte arbeidet sitt på landsmøtet i American Chemical Society.
Montanari og teamet hennes tok balsatre og fjernet ligninet, polymeren som hjelper til med å gjøre treverket stivt, og fylte de resulterende mikroskopiske hullene med akryl. Det resulterende treverket så ut som det frostede glasset til en dusjdør. Så tok de materialet et skritt videre, og blandet det med polyetylenglykol, et såkalt “fase-endringsmateriale” som smelter ved 80 grader Fahrenheit. Når den smelter, tar den opp energi og blir gjennomsiktig, og stivner og frigjør energi når den blir avkjølt.
I teorien betyr dette at det polyetylenglykol-infunderte trematerialet kan brukes til å lage vinduer som tar opp energi i løpet av den varme delen av dagen og slipper det ut i hjemmet når det ble kaldt om natten.
"Gjennomsiktig trevirke er allerede et flott isolasjonsmateriale sammenlignet med glass, " sier Montanari. Tilsetting av polyetylenglykol gjør det til et enda mer potensielt miljøvennlig materiale ved å gjøre det om til et "termisk batteri" for å holde innetemperaturene konstante.
Det gjennomsiktige treverket er også sterkt og holdbart, og kan potensielt bære langt mer vekt enn glass. Teamet jobber også med å gjøre det helt biologisk nedbrytbart. Dette kan gjøre det til et attraktivt materiale for ting som takvinduer, med potensial til å redusere energikostnadene i hjem og andre bygninger.
Å lage gjennomsiktig trevirke ved å fjerne ligninet og fylle på porene med polymer er ikke en ny teknikk, sier Mark Swihart, professor i kjemisk og biologisk ingeniørfag ved universitetet i Buffalo. Materialer som lagrer og frigjør energi er heller ikke nytt.
"Det som ser ut til å være nytt, er deres tilnærming til energilagring, " sier Swihart.
Det er attraktivt å bruke tre som grunnmateriale fordi det har styrke og mekanisk motstand som er vanskelig å reprodusere i syntetiske materialer til samme pris, sier Swihart. Hvorvidt den nye gjennomsiktige trepolymerblandingen vil være vellykket, vil i stor grad avhenge av hvor billig den kan lages, sier han. Det er også vanskelig å få nye materialer som er mye adoptert av byggenæringen, siden det finnes eksisterende forsyningskjeder for ting som glass.
"[Forskerne] må finne saken der tidlige adoptere kommer til å betale ekstra for dette, " sier Swihart.
Montanari og hennes team ser for tiden på å øke varmelagringskapasiteten til det gjennomsiktige treverket, for større energibesparelser. De undersøker også hvordan man kan øke produksjonen i industriell skala. De håper å ha et produkt klart for markedet innen fem år.
