Este materials não apenas mantém a beleza pure e a integridade estrutural da madeira, mas também exibe uma propriedade óptica extraordinária – pode brilhar fosforescente à temperatura ambiente. Desenvolvido por nós no Instituto de Química Orgânica de Xangai, Academia Chinesa de Ciências, este novo materials promete avanços significativos em arquitetura, energia e ciências ambientais.
Uma alternativa superior ao vidro tradicional
O vidro é utilizado há muito tempo pela sua transparência, mas a sua produção consome muita energia e é propensa a quebrar. Em contraste, a madeira transparente oferece uma alternativa atraente. Ao remover a lignina – um componente que dá cor à madeira – e infundi-la com polímeros, os pesquisadores criaram um materials que é altamente transparente e mantém a textura unique da madeira. Este novo materials é mais leve e resistente do que o vidro convencional, ao mesmo tempo que bloqueia eficazmente os raios ultravioleta e infravermelhos prejudiciais, reduzindo a perda de calor dentro dos edifícios.
A magia da fosforescência à temperatura ambiente
O aspecto mais interessante desta pesquisa é a introdução da fosforescência à temperatura ambiente na madeira transparente, conferindo-lhe brilho residual. A fosforescência à temperatura ambiente refere-se ao fenômeno em que certos materiais continuam a emitir luz por segundos ou mesmo minutos e horas após serem expostos à luz. Normalmente, alcançar este efeito requer baixas temperaturas ou condições especializadas; no entanto, os cientistas utilizaram engenhosamente interações entre β-dicetonato de difluoroboro luminescente (BF2bdk) e polimetilmetacrilato (PMMA) para garantir que esses materiais possam brilhar por longos períodos em temperatura ambiente.
Sabe-se que a matriz PMMA permite a permeação do oxigênio, principalmente no estado de filme. Sob condições ambientais, as propriedades de brilho orgânico dos materiais à base de PMMA normalmente não podem ser ativadas por excitação de curto prazo e de baixa potência porque o oxigênio na matriz de PMMA pode extinguir os estados excitados tripletos dos dopantes luminescentes. Após irradiação suficiente, o oxigênio na matriz de PMMA pode ser removido e ativado, exibindo fosforescência óbvia à temperatura ambiente. Curiosamente, quando o PMMA é combinado com madeira, o RTP do BF2Materiais bdk-PMMA/madeira podem ser gerados sob excitação de curto prazo, compensando as deficiências do PMMA puro como matriz. A celulose e a hemicelulose da madeira, que são ricas em grupos hidroxila, podem formar múltiplas ligações de hidrogênio curtas e fortes para servir como barreiras ao oxigênio; as fibrilas de celulose são conhecidas há muito tempo como uma excelente barreira ao oxigênio devido às ligações de hidrogênio e à cristalinidade relativamente alta. Portanto, a combinação de madeira e PMMA é a matriz perfect para a fosforescência à temperatura ambiente.
Benefícios Ambientais e Economia de Energia
Além do apelo estético, a madeira transparente com longo brilho traz benefícios ambientais substanciais. O seu isolamento térmico superior reduz a carga nos sistemas de ar condicionado, conduzindo a poupanças energéticas consideráveis. Além disso, como não são necessárias luminárias adicionais, o consumo noturno de eletricidade pode ser ainda mais reduzido. Para áreas remotas ou regiões sem fontes de alimentação estáveis, esta solução é particularmente perfect.
Além disso, esta tecnologia reflete uma abordagem mais responsável aos recursos naturais. Ao utilizar materiais de biomassa renovável, como árvores descartadas ou bambu, podemos diminuir significativamente a dependência de combustíveis fósseis e promover uma economia round. Nosso objetivo é desenvolver produtos que atendam às necessidades da sociedade moderna e, ao mesmo tempo, protejam nosso planeta.
