من الصعب تخيل منزل حديث دون نوافذ زجاجية، لكن هناك مشكلة رئيسية ومعروفة في هذا النوع المعتاد من النوافذ، فهي تقدم عزلا سيئا، كما أنها باهظة الثمن من حيث استهلاك الطاقة خلال عملية تصنيعها، فهل يملك العلماء حلولا أفضل؟
يوجد الحل عند علماء جامعة ماريلاند الأمريكية، فقد جربوا صنع خشب شفاف، ونجحوا في ذلك بالفعل بطريقة فعالة وسليمة بيئيا.
عادة، لا يمكن للضوء المرور عبر الخشب بسبب وجود اللجنين والسيليلوز في خلاياه، ويحتوي الليجنين على ذرات ماصة للضوء، تعرف كذلك بحوامل اللون Chromophores، وهي التي تجعل لون الخشب بنيا.
علاوة على ذلك، فإن ألياف الخشب، المكونة بشكل أساسي من السليلوز، تلتصق ببعضها البعض في شكل أسطوانات مجوفة، وبذلك ينكسر الضوء عند مروره داخل الأسطوانات، وهو سر الانخفاض الشديد في شفافية الخشب.
ماذا فعل علماء ماريلاند لصناعة الخشب الشفاف؟
وجد العلماء أن استخدام بيروكسيد الهيدروجين على طبقة رقيقة من خشب البلسا، وتسليط الأشعة فوق البنفسجية عليها لمدة ساعة، يؤثر على حوامل اللون (الكروموفور) في اللجنين، بحيث لا يمتص أي ضوء بعد ذلك.
تحول الخشب، جراء هذه التجربة، إلى اللون الأبيض الشبيه بالطباشير، وقد كان البياض ناتجا عن ألياف السيليلوز المجوفة التي لا تزال تكسر الضوء، وقد ملء العلماء هذه الألياف بنوع من الراتنج (مادة صمغية) لتقليل انكسار الضوء وزيادة نفاذيته من الخشب.
بهذه الطريقة، تمكن العلماء من إنتاج طبقة من الخشب بمعدل شفافية تصل إلى 90%، لكن الخشب الناتج لم يكن مناسبا بعد لاستبداله بالزجاج، خاصة وأنهم لم يتمكنوا من صنع ألواح كبيرة منه، فلا زالوا قادرين على صنع شرائح بعرض 10 سم فقط، وإن كان مناسبا في شكله الحالي لاستخدامه في النوافذ المعتمة.
يعد ما توصل إليه علماء ماريلاند إنجازا كبيرا، لأن الأساليب السابقة في صنع الخشب الشفاف كانت تقوم على إزالة اللجنين تماما واستبداله بالراتنج، في عملية معقدة وبطيئة للغاية، وباستخدام موادا كيميائية ملوثة، بينما تقدم تقنية ماريلاند نوافذا مستدامة من الخشب الشفاف، توفر عزلا أفضل، وأكثر حفاظا على البيئة.
