Gỗ sinh học phát quang có thể thắp sáng những ngôi nhà

Nhu cầu của người tiêu dùng đối với các vật liệu tái tạo, thân thiện với môi trường đã thúc đẩy các nhà khoa học nghiên cứu các màng mỏng làm từ gỗ cho các ứng dụng quang học.

Tuy nhiên, cho đến nay, loại vật liệu này thường có những nhược điểm, như tính chất cơ học kém, ánh sáng không đồng đều, thiếu khả năng chống nước hoặc cần phải bao phủ bằng nhựa polyme có nguồn gốc từ dầu mỏ.

Khi tiếp xúc với ánh sáng tia cực tím bên ngoài, tấm gỗ phát quang (bên phải) sẽ thắp sáng không gian trong ngôi nhà đồ chơi, trong khi tấm không phát quang (bên trái) thì không. Ảnh: Phỏng theo ACS Nano.

Hai nhà khoa học Qiliang Fu, Ingo Burgert và các đồng nghiệp tại ETH Zurich của Thụy Sĩ và tổ chức nghiên cứu Scion của New Zealand muốn phát triển màng gỗ phát quang có thể khắc phục những hạn chế này.

Họ đã xử lý nguyên liệu từ cây gỗ bấc (balsa) bằng một dung dịch để loại bỏ phân tử lignin và khoảng một nửa chất hemicelluloses thường có trong gỗ, để lại một giàn giáo xốp. Sau đó, nhóm nghiên cứu đã truyền vào gỗ bị khử một dung dịch chứa các chấm lượng tử, đó là các hạt nano bán dẫn phát sáng một màu cụ thể khi tia cực tím (UV) chiếu vào.

Sau khi nén và làm khô, các nhà nghiên cứu phủ một lớp phủ kỵ nước. Kết quả là tạo ra một màng gỗ dày, chịu nước với các đặc tính cơ học tuyệt vời.

Dưới ánh sáng UV, các chấm lượng tử trong gỗ phát ra và phân tán ánh sáng màu cam trải đều khắp bề mặt. Nhóm nghiên cứu đã chứng minh khả năng phát quang của vật liệu này để thắp sáng bên trong một ngôi nhà đồ chơi.

Các nhà nghiên cứu cho biết, các loại chấm lượng tử khác nhau có thể được kết hợp vào màng gỗ để tạo ra nhiều màu sắc khác nhau của các sản phẩm chiếu sáng.