wenn Timothee Boitouzet studierte Architektur in Japan, wo Gebäude Erdbeben überleben müssen, und verstand, dass das nächste intelligente Material das sein könnte, was Menschen seit Tausenden von Jahren verwenden: Holz.
„In Frankreich bauen wir mehr mit Beton und Stein als mit Holz“sagte er. „Als ich mit der japanischen Baukultur in Berührung kam, verstand ich, wie man mit Holz fantastische Strukturen baut. Dieses Material, das wir alles andere als innovativ finden, ist tatsächlich superintelligent. Das echte Material der Zukunft. Das hat mich mit dem Design verbunden.“ das transparente Holz und die Rose.“
Im Jahr 2016 wurde Boitouzet in Frankreich gegründet woodoo, ein Materialwissenschaftsunternehmen mit Sitz in Paris. Woodoo modifiziert das Holz, um ihm neue Eigenschaften zu verleihen. Sein Ziel ist es, die Bauindustrie zu verändern, indem er beispielsweise Stahl durch Holz ersetzt.
Im Gegensatz zu anderen Baumaterialien wie Stein oder Zement, die Sand enthalten, ist Holz ein nachwachsender Rohstoff, der es zu einem nachhaltigen Baumaterial macht, sagte er. Boitouzet.
Wir verwalten Bäume intelligent
Mehr mit Bäumen zu bauen, bietet sowohl eine Chance als auch eine Verantwortung. Die Gelegenheit besteht darin, dazu beizutragen, den großen COXNUMX-Fußabdruck des Bausektors einzudämmen, der den Klimawandel beschleunigt. Ein kürzlich veröffentlichter Bericht des World Green Building Council schätzt, dass 11 % der weltweiten Kohlenstoffemissionen von Baumaterialien und -prozessen über den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes stammen. Da Bäume Kohlenstoff enthalten, ist die Verwendung von Holz in Gebäuden eine Möglichkeit, Kohlenstoff zu speichern. Wenn Sie Augmented Wood zu einem Material der Zukunft machen wollen, liegt die Verantwortung darin, die Verwendung von Bäumen mit Bedacht zu verwalten und darauf zu achten, mehr Exemplare zu pflanzen (und viele zu pflanzen), als für den Bau benötigt werden.
Transparentes Holz, ein Wendepunkt in den Materialien
Indem das Lignin aus Holz, der Substanz, aus der seine Zellwände bestehen, extrahiert und durch eine bestimmte Art von Polymer ersetzt wird, wird Holz zu einem neuen transparenten Material. "Es ist wetterfest, feuerbeständiger, drei- bis fünfmal stärker. Außerdem ist es transparent", sagt Boitouzet.
Unterschätzen Sie diese Eigenschaft nicht: Dank der Eigenschaften des Polymers, das Lignin ersetzt, gelangt Licht durch das Holz und eröffnet eine Welt möglicher Anwendungen.
Augmented Reality, „erweitertes“ Holz
Bisher haben die Automobilhersteller das größte Interesse an transparentem Holz gezeigt.
Derzeit durch ein Projekt namens Woodoo Augmented Wood, Das Unternehmen arbeitet daran, in Zusammenarbeit mit Industriepartnern Elektronik in sein „Touch“-Holz zu integrieren. Das lichtdurchlässige Material der Zukunft wird Bestandteil spezieller „taktiler Armaturenbretter“ im Auto, die Bedien- und Anzeigeelemente enthalten.
Woodoo sieht die Autoindustrie als Tor, um seine Produkte auf den Markt zu bringen und gleichzeitig leichtere Holzprodukte einzuführen, die weniger Emissionen als herkömmliche Paneele erzeugen.
Nicht nur Boitouzet ist von den Möglichkeiten des Holzes begeistert. Lars BerglundDer Professor für Holz und Verbundwerkstoffe am KTH Royal Institute of Technology in Schweden hat festgestellt, dass transparente und widerstandsfähige Hölzer vielfältig eingesetzt werden können.
„Es ist ein Bereich, der viel Kreativität braucht, um innovativ zu sein, weil Menschen seit Hunderten von Jahren an Holztechnologie arbeiten“, sagte Berglund.
Während andere Forschungen hauptsächlich versuchten, seine Mängel zu beheben, wie etwa seine Wasserempfindlichkeit, konzentrierten er und sein Team sich auf andere Eigenschaften. Ihr Fokus liegt auf der Verwendung von klarem Holz für technische Anwendungen.
Der Professor. Berglund verwendet Holz als Modell für die Nanotechnologie: Wie Boitouzet Lignin eliminiert, ein Polymer einführt und andere Technologien hinzufügt, um seine Funktionalität zu erhöhen und das Material transparent zu machen.
Die helle Decke
Die derzeit von Berglunds Team untersuchte Anwendung besteht darin, Quantenpunkte in Holz einzubetten, um Leuchtdioden (LEDs) herzustellen. "Die Idee ist zum Beispiel eine Holzdecke, die komplett leuchtet"sagte er.
Im Gegensatz zu einem Punktlicht ist das Licht des transparenten Holzes diffus, natürlicher und angenehmer zu beobachten, sagt prof. Berglund. Quantenpunkte sind eine Ansammlung von wenigen Nanometern breiten Halbleiteratomen, die bei Bestrahlung mit UV-Licht leuchten.
Diese Paneele sind nur eine von vielen möglichen Anwendungen für transparentes Holz als Material der Zukunft.
Auch für elektrochrome Fenster kann Holz die Basis bilden. "Intelligente Fenster", die das Licht blockieren können, wenn Strom durchgeht.
Holzbatterien
Berglund glaubt, dass dieses Holz der neuen Generation auch im Energiesektor eingesetzt werden kann. „Wir können die Effizienz (der Solarzellen) verbessern, weil sie durch die Streuung des Lichts (innerhalb des Holzes) einen längeren Weg zurücklegen: Mit anderen Worten, Sie können mehr Energie aufnehmen.“sagte er.
Die Verwendung eines Phasenwechselmaterials anstelle eines Polymers als Ersatz für das Lignin macht Holz zu einem Energiespeicher. Tagsüber kann diese „Holzbatterie“ Wärme aufnehmen, aber nachts, wenn die Temperaturen sinken, kristallisiert das Phasenwechselmaterial und gibt Wärme ab.
Die Herausforderung: Skalierbarkeit und Umgebung
„Wie kommt man von der Verarbeitung im Labor, wo man die Nanostruktur streng kontrollieren kann, zu etwas, das im industriellen Maßstab durchgeführt werden kann?“ fragt prof. Berglund. Skalierbarkeit und die Suche nach Geschäftspartnern sind in der Regel ein Problem bei jeder Neuentwicklung, und transparentes Holz ist keine Ausnahme.
Eine weitere wichtige Aufgabe ist es, Augmented Wood noch ökologischer zu machen. Eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, so viel Lignin wie möglich zu behalten, anstatt es zu verwerfen. "Wenn Sie es entfernen, fügen Sie einen chemischen Schritt hinzu, der Energie kostet und Lösungsmittel erfordert", sagt Berglund.
Deshalb konzentriert sich sein Team darauf, ein umweltfreundlicheres Polymer in den Materialien zu verwenden. „Bisher wurden solche auf Erdölbasis verwendet, um das Holz besser zu binden, aber jetzt arbeiten wir mit einem biobasierten Polymer.“
