Här är tredje generationens genomskinliga trä – utvecklat av KTH-forskare

2021-05-10 12:56  

I fem års tid har forskare vid KTH arbetat med att ta fram och vidareutveckla ett genomskinligt trä. Den senaste versionen är den mest transparenta hittills och helt biobaserad. 

Céline Montanari är forskare vid KTH:s avdelning för fiber- och polymerteknik och Wallenberg Wood Science Center. Tillsammans med sina kollegor har hon tagit fram tredje generationens genomskinliga trä. Man vad är det för slags material egentligen? 

Transparent trä är utvecklat nanoteknik, där forskarna behåller träets alla egenskaper men lägger till genomskinligheten. 

– Träet får då andra egenskaper som du kanske inte skulle förvänta dig, som optisk överföring, berättar Céline Montanari. 

Hur gör man genomskinligt trä? 

 – Det är lignin som ger träet sin bruna färg. För att göra det genomskinligt behöver du alltså först ta bort ligninet. Det gör vi med en kemisk behandling, där vi använder en syra för att träet ska se ut som trä, men blir vitt. Det är inte transparent än eftersom det finns fortfarande finns för mycket luft kvar i träfibrerna.  

Läs mer: Enkla metoden ger ett starkare transparent trä

Lignin är polymera aromatiska föreningar som ingår i växters cellväggar. De bidrar till träets mekaniska styrka.  

För att få ett starkt, genomskinligt trä, behöver forskarna ersätta det borttagna ligninet med något. De fyller cellerna med ett biomaterial som har träliknande egenskaper. I det här fallet utgår de från skal från citrusfrukt.

Den senaste versionen av det genomskinliga träet är biobaserat. Foto: Gabriella Mastantuoni

I de tidigare versionerna av det transparenta träet använde forskarna en filler med fossilbaserat ursprung. Det var i princip plexiglas. I den tredje och senaste varianten har de alltså bytt ut fillern till något med biobaserat ursprung. 

– Vårt mål var att använda matavfall eller växter och extrahera molekyler från något av detta för att göra en ny slags polymerbaserad filler. I stället för att slänga skalet från de citrusfrukter som används i exempelvis juiceindustrin kan man med vår metod använda skalet till att göra en ny produkt. 

Vilka tillämpningar ser ni för materialet? 

– Det kan användas till många olika saker, och en uppenbar tillämpning är i byggen. I hus vill man ofta ha mer naturligt ljus och minska energianvändningen. Ett problem med att använda sig av glas är att det inte har så bra termiska egenskaper. Trä är betydligt bättre, men inte transparent i grunden. Om vi kan göra transparent trä i paneler till hus kan man få in mer naturligt ljus. Men det skulle också vara möjligt att göra ett trä som lyser i mörkret eller som kan användas som led-paneler.  

Hur snart kan det genomskinliga träet nå marknaden? 

– Det är svårt att svara på. När vi började med den här forskningen för fem år sedan sa vi att det skulle dröja tio år. I dag skulle jag säga att det sannolikt ligger mellan fem och tio år framåt i tiden. Vi har blivit bättre på att utveckla tekniken, kan få ut större bitar genomskinligt trä och använder i det senaste utförandet förnybara råvaror. Det gör materialet mer attraktivt. Frågan är hur vi ska skala upp processen, och där behöver vi hjälp från industrin, säger Céline Montanari. 

I början tog forskargruppen fram bitar av genomskinligt trä som var ungefär två gånger två centimeter stora. Nu är de uppe i storlekar som motsvarar ett A4-ark. Hur tjocka bitarna kan bli beror lite på. Men vanligtvis utgår forskarna från tunnare bitar för att skapa tjockare, det vill säga att de sätter ihop flera skikt ovanpå varandra.  

På KTH ligger fokus på forskning och inte på kommersialisering. Men forskarna som utvecklar det transparenta träet är intresserade av att samarbeta med industrin, för att få hjälp även med det. 

– För oss forskare är det intressanta att bättre försöka förstå strukturen hos träet, att titta närmare på hur det beter sig på nanoskala och undersöka hur materialet kan få nya tillämpningar, avslutar Céline Montanari. 

Studien "High performance, fully bio-based, and optically transparent wood biocomposites", är publicerad i Advanced Science

Ania Obminska

Mer om: Trä KTH

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt