Tre trong suốt chống nước, chống cháy có thể thay thế kính

Các nhà khoa học Trung Quốc thành công biến tre thông thường thành vật liệu trong suốt có khả năng chống cháy, chống nước, ngăn khói, có thể trở thành đối thủ cạnh tranh với kính.

Kính silica làm từ cát thường được dùng khi cần cấu trúc trong suốt nhưng chắc chắn như cửa sổ. Tuy nhiên, vật liệu này có thể nặng và dễ vỡ.

Cách đây vài năm, các nhà khoa học đã tạo thành công gỗ trong suốt có thể tái tạo, bền chắc tương đương hoặc hơn kính, đồng thời nhẹ và cách nhiệt tốt hơn. Họ đã dùng phương pháp hóa học loại bỏ lignin khỏi sợi gỗ, sau đó xử lý vật liệu với nhựa acrylic hoặc epoxy để thu được sản phẩm trong suốt.

Tuy nhiên, gỗ trong suốt cũng có nhược điểm là dễ cháy hơn kính, thời gian sản xuất dài dẫn tới cung không đủ cầu.

Vì vậy, nhóm nghiên cứu từ Đại học Lâm nghiệp và Công nghệ Trung Nam (CSUFT), Trung Quốc, chuyển sang sử dụng tre. Loài cây có tốc độ tăng trưởng và tái tạo nhanh, sau 4-7 năm phát triển là có thể khai thác. Sản lượng của tre cũng cao gấp 4 lần gỗ trên mỗi mẫu (1 mẫu tương đương khoảng 4.000 m2).

Nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp tương tự cho tre vì cấu trúc bên trong và thành phần hóa học của tre rất giống gỗ. Sau khi loại bỏ lignin, tre được ngâm với natri silicat lỏng vô cơ, chất này làm thay đổi khúc xạ ánh sáng của các sợi. Kết quả, sản phẩm thu được là tre trở nên trong suốt. Sau đó, tre được xử lý để chống thấm nước.

Cấu tạo của tre trong suốt gồm ba lớp: Silane trên cùng, silicon dioxide ở giữa và natri silicat bên dưới. Tre trong suốt có khả năng chống cháy, chống thấm nước, cản khói và carbon monoxide, với độ truyền sáng 71,6%.

Tre trong suốt còn có thể được ứng dụng để làm chất nền cho pin mặt trời perovskite, hoạt động giống như một lớp kiểm soát ánh sáng giúp tăng hiệu suất chuyển đổi năng lượng của pin lên 15,29%.