BAGIKAN
Kayu transparan
Credit: WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, licensed under CC BY-NC-ND 4.0

Kayu transparan telah lama menjadi perhatian para ilmuwan untuk menciptakan bahan yang kuat namun sebening kaca. Para peneliti dari University of Mariland, kini telah menemukan suatu cara yang lebih murah, lebih ramah lingkungan, serta dapat diproduksi secara komersial. Hasil dari penelitian ini telah diterbitkan di jurnal Science Advances.

Pada umumnya, untuk membuat kayu menjadi transparan adalah dengan menghilangkan lignin menggunakan bahan-bahan kimia, yang dikenal dengan delignifikasi. Lignin adalah suatu zat alami yang terdapat pada dinding sel tumbuhan dan diperoleh sebagai produk sampingan dari industri kertas. Tentu cara-cara seoerti ini akan menghasilkan limbah cair yang rentan terhadap lingkungan. Setelah lignin dihilangkan, maka kekuatan kayu pun akan berkurang.

Namun, para peneliti dapat menemukan suatu cara, tanpa harus membuang lignin sepenuhnya terlebih dulu dari kayu. Alih-alih menghilangkannya, cara ini mengubah lignin dalam prosesnya. Para peneliti mencatat bahwa gugus kromofor dalam lignin terutama bertanggung jawab atas warna kecoklatan dan sifat penyerapan cahaya dari kayu alami.

“Dalam proses ini, gugus kromofor penyerap cahaya dari lignin dihilangkan, yang memungkinkan kami untuk meningkatkan sifat optik dari kayu transparan yang dihasilkan tanpa merusak struktur aromatik lignin seluruhnya”

“Metode ini mempertahankan sebagian besar lignin untuk bertindak sebagai pengikat, menghasilkan perancah kayu yang kuat untuk infiltrasi polimer sekaligus sangat mengurangi konsumsi bahan kimia dan energi serta waktu pemrosesan,” tulis para peneliti.

Para peneliti melakukan langkah pertamanya dengan menerapkan hidrogen peroksida (H2O2) – alih-alih merendamnya sebagaimana cara konvesional. Selanjutnya memaparkannya pada sinar ultra violet, atau dengan mengeringkannya di bawah sinar matahari alami. Proses ini akan mempercepat penghilangan warna kayu. Kayu tersebut kemudian direndam dalam ethanol untuk selanjutnya dibersihkan. Pada tahap finishing, mereka mengisi pori-pori kayu dengan epoksi bening untuk mendapatkan produk akhir kayu transparan.

” Proses penyikatan kimia dengan bantuan matahari kami hanya menghilangkan kromofor lignin dan tidak melibatkan pemutusan ikatan kovalen sepenuhnya antara selulosa dan lignin. Jadi, metode kami tidak melibatkan penggunaan bahan kimia secara ekstensif melalui reaksi keras atau perlakuan suhu tinggi,” tulis para peneliti.

Hasil dari perhitungan para penelti menunjukkan bahwa kayu yang dihasilkan ternyata 50 kali lebih kuat dari kayu transparan yang dibuat dengan cara konvensional. Dan yang terpenting, memungkinkan 90% cahaya melewatinya – ketebalan kayu ~ 1 mm. Sedangkan dalam kondisi berkabut melewatkan 60% cahaya. Kayu transparan yang dihasilkan ditemukan lebih kuat dan lebih ringan dari kaca, sehingga dapat memberikan isolasi yang lebih baik.

Dengan sifat-sifat yang dihasilkan, para peneliti memperkirakan bahwa kayu transparan tersebut dapat digunakan sebagai bahan untuk jendela dan atap. Mereka mencatat bahwa kayu secara teori dapat digunakan untuk membuat rumah tembus pandang sepenuhnya, karena bahan tersebut juga dapat digunakan sebagai penahan beban.

Fabrikasi kayu transparan yang murah dan sangat efisien ini juga dapat menggunakan energi matahari alami, memperluas penerapan teknik ini pada produksi industri skala besar. dan lebih berkelanjutan dan terkendali. Mereka juga menyarankan, bahwa produk mereka juga dapat digunakan dalam berbagai aplikasi lainnya, seperti layar sentuh untuk digunakan pada kondisi ekstrem atau di dalam mobil.