När den utsätts för UV-ljus på utsidan, en självlysande träpanel (höger) lyser upp ett inomhusutrymme (sett genom "fönster;" röda pilar), medan en icke-luminescerande panel (vänster) inte gör det. Kredit:Anpassad från ACS Nano 2020, DOI:10.1021/acsnano.0c06110
Rätt inomhusbelysning kan hjälpa till att skapa stämningen, från en mjuk romantisk glöd till ljus, stimulerande färger. Men vissa material som används för belysning, som plast, är inte miljövänliga. Nu, forskare som rapporterar in ACS Nano har utvecklat en biobaserad, självlysande, vattenbeständig träfilm som en dag skulle kunna användas som täckpaneler för lampor, displayer och laserapparater.
Konsumenternas efterfrågan på miljövänliga, förnybara material har drivit forskare att undersöka träbaserade tunna filmer för optiska tillämpningar. Dock, många material som utvecklats hittills har nackdelar, såsom dåliga mekaniska egenskaper, ojämn belysning, brist på vattenbeständighet eller behov av en petroleumbaserad polymermatris. Qiliang Fu, Ingo Burgert och kollegor ville utveckla en självlysande träfilm som kunde övervinna dessa begränsningar.
Forskarna behandlade balsaträ med en lösning för att avlägsna lignin och ungefär hälften av hemicellulosorna, lämnar efter sig en porös ställning. Teamet infunderade sedan det delignifierade träet med en lösning som innehöll kvantprickar - halvledarnanopartiklar som lyser i en viss färg när de träffas av ultraviolett (UV) ljus. Efter komprimering och torkning, forskarna applicerade en hydrofob beläggning. Resultatet blev en tät, vattenbeständig träfilm med utmärkta mekaniska egenskaper. Under UV-ljus, kvantprickarna i träet avgav och spred ett orange ljus som spreds jämnt över filmens yta.
Teamet demonstrerade förmågan hos en självlysande panel att lysa upp interiören av ett leksakshus. Olika typer av kvantprickar kan införlivas i träfilmen för att skapa olika färger av belysningsprodukter, säger forskarna.