Houten vensters? Hout, niet voor het kozijn maar voor het doorzichtige binnenwerk in plaats van glas? Ja, we weten door modern onderzoek dat we met een milde chemische behandeling doorzichtig hout kunnen maken. Een nieuwe toepassing voor dit groene materiaal! Vensters gemaakt van doorzichtig hout houden de warmte goed binnen – interessant omdat glas dit juist slecht doet.
Houten vensters, modern materiaal
Onderzoekers van de Universiteit van Maryland hebben vorige maand een artikel hierover geschreven in ScienceAdvances. Een artikel in The Conversation vestigde onze aandacht erop. Waarom zou iemand een houten venster willen hebben? Omdat houten vensters dun gemaakt kunnen worden, doorzichtig en licht van gewicht, en omdat het materiaal sterk is; bovendien is hout een goede isolator en er kan daardoor energiezuinig mee worden gebouwd. Glas is heel doorzichtig, maar het is een slechte isolator. Daarom hebben we dubbelglas nodig. Hout is een goede isolator, maar niet doorzichtig – tot kort geleden.
De afgelopen jaren hebben onderzoekers hout transparant kunnen maken. Dat is interessant. Want, zoals een artikel zegt, hout is ‘duurzaam en overvloedig aanwezig, is optisch interessant en mechanisch sterk, licht en warmte-isolerend; bovendien kan het op vele manieren worden gebruikt.’ Hout heeft uitstekende mechanische eigenschappen, zelfs als het dun is. Houten ramen zouden een duurzame oplossing vormen. Maar tot voor kort kon je hout alleen doorzichtig maken door veel energie en schadelijke chemicaliën te gebruiken. Het artikel in ScienceAdvances beschrijft nu een meer duurzame manier om houten ramen te maken.
Ondoorzichtig hout kunnen we doorzichtig maken
De belangrijkste bestanddelen van hout zijn cellulose en lignine. Lignine absorbeert licht, voornamelijk in zijn ‘çhromoforen’. Dit zijn chemische structuren die licht opnemen (daardoor is hout ondoorzichtig) en daarmee het hout een bruine kleur geven. Cellulose bestaat voornamelijk uit holle buisjes, die het licht verstrooien en daarmee bijdragen aan de ondoorzichtige aard van hout. Tot voor kort probeerden onderzoekers de lignine helemaal eruit te halen, en te vervangen door een lak. Maar hierbij moeten ze gevaarlijke chemicaliën gebruiken en bovendien verzwakken ze het materiaal. De onderzoekers van de Universiteit van Maryland hebben nu aangetoond dat je de lignine niet hoeft te verwijderen. Ze spuiten waterstofperoxide (H2O2) op het hout, ongeveer zoals bij het bleken van houtpulp. Deze stof dringt in het hout door en verandert de structuur van de chromoforen, waardoor deze niet langer licht absorberen. Dan stellen ze het hout bloot aan UV licht en maken daarmee het werk van het waterstofperoxide af, waardoor het hout wit wordt. Tenslotte behandelen ze het hout met een speciale epoxyhars, dat de holtes in de cellulosebuisjes vult. Deze verstrooien nu niet langer het licht. Het eindresultaat is een doorzichtig materiaal, met nog dezelfde mechanische eigenschappen als hout.
Vele mogelijkheden
Als we eenmaal in gedachten hebben dat we houten vensters kunnen maken, kunnen we gaan denken over andere mogelijkheden met deze techniek. We zouden grotere constructie-onderdelen kunnen behandelen, met interessante effecten. We zouden patronen kunnen tekenen op onze houten vensters, bijvoorbeeld binnenshuis. Er zijn vele mogelijkheden. Maar we moeten wel in gedachten houden: alles is nog maar in de fase van onderzoek; industriële toepassingen duren vast nog wel een tijdje. Zoals de schrijver van het stuk in The Conversation zegt: ‘Er moet nog worden gewerkt aan optimalisering van de reactie met hout, en aan het gebruiken hiervan in een industrieel proces. Maar wie weet kunnen we ooit in een huis wonen of in een gebouw werken met houten vensters.’
Interessant? Lees dan ook:
Stro, een zeer goed bouwmateriaal
Bouwhout, oud en nieuw bouwmateriaal
Bamboe, veelzijdige grondstof