Màn hình smartphone tương lai có thể cấu tạo bằng… gỗ

Các nhà khoa học đang nghiên cứu ra một loại gỗ trong suốt, mở đường cho một loại màn hình điện thoại siêu bền trong tương lai.

Theo Ars Technica, cách đây ba mươi năm, một nhà thực vật học ở Đức mong muốn nhìn tận mắt cấu trúc bên trong của cây gỗ mà không cần cắt tỉa. Bằng cách tẩy trắng những sắc tố trong tế bào thực vật, Siegfried Fink đã thành công tạo ra gỗ trong suốt và công bố kỹ thuật của mình trên một tạp chí về công nghệ gỗ chuyên sâu. Bài báo năm 1992 ấy cứ im lìm mãi đến hơn một thập kỷ sau, cho đến khi nhà nghiên cứu Lars Berglund tình cờ tìm thấy.

Berglund bị thôi thúc bởi khám phá của Fink, nhưng không phải vì lý do nghiên cứu thực vật. Ông là một khoa học gia chuyên về vật liệu, hiện đang làm việc tại Viện Công nghệ Hoàng gia KTH ở Thụy Điển, chuyên nghiên cứu các vật liệu composite polymer và rất hứng thú với việc tạo ra một lựa chọn thay thế bền bỉ hơn cho nhựa trong suốt. Và ông cũng không phải là người duy nhất quan tâm đến những ưu điểm của gỗ, khi các nhà nghiên cứu tại Đại học Maryland ở Mỹ cũng đang nỗ lực theo đuổi một mục tiêu khai thác sức mạnh của gỗ cho những mục đích mới.

Sau nhiều năm thử nghiệm, nghiên cứu của những nhóm này đang bắt đầu đơm hoa kết trái. Gỗ trong suốt có thể sớm được sử dụng trong màn hình siêu bền cho điện thoại thông minh; trong các đồ trang trí và thậm chí là cửa kính có khả năng đổi màu.

Đã nghiên cứu ra loại gỗ trong suốt như kính thủy tinh, nhưng bền bỉ gấp 10 lần.

Gỗ được cấu tạo từ vô số các “con kênh” dọc nhỏ, giống như một bó rơm được gắn kết với nhau bằng keo. Những tế bào hình ống này vận chuyển nước và chất dinh dưỡng khắp cây, và khi cây được đốn hạ và độ ẩm bốc hơi, những khoảng trống chứa đầy không khí sẽ còn lại.

Để tạo ra gỗ trong suốt, các nhà khoa học đã biến đổi hoặc loại bỏ lớp keo, được gọi là lignin khiến thân và cành cây có màu nâu trầm đặc trưng. Sau khi loại bỏ hoặc tẩy trắng màu của lignin sẽ còn lại một khung xương gỗ màu trắng sữa rỗng ruột. Khung xương này vẫn không trong suốt, bởi vì thành tế bào bẻ cong ánh sáng ở một mức độ khác so với không khí trong các khoang tế bào. Nhưng khi bơm một chất như nhựa epoxy vào các khoang, chúng sẽ làm cho gỗ trở nên trong suốt.

Vật liệu mà các nhà khoa học nghiên cứu rất mỏng - thường dưới 1 mm – 1 cm. Nhưng các tế bào tạo ra một cấu trúc tổ ong chắc chắn, và các sợi gỗ nhỏ bé còn bền bỉ hơn cả sợi carbon tốt nhất. Cộng với việc bơm nhựa epoxy, gỗ trong suốt sẽ cứng hơn cả nhựa và kính. Trong các bài kiểm tra đo lường về mức độ dễ gãy hoặc vỡ của vật liệu, gỗ trong suốt cho kết quả bền hơn khoảng 3 lần so với nhựa Plexiglass và cứng hơn kính thủy tinh khoảng 10 lần.

Với độ mỏng và bền bỉ vượt trội, gỗ trong suốt hứa hẹn sẽ là một vật liệu lý tưởng để thay thế kính thủy tinh và nhựa trong việc sản xuất màn hình hay kính cửa.

Nhưng vẫn còn một vấn đề nan giải là yếu tố môi trường, vì nhựa epoxy có nguồn gốc từ dầu mỏ. Hiện các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm những giải pháp thay thế, chẳng hạn polymer sinh học từ vỏ cam.

Nguồn: [Link nguồn]Nguồn: [Link nguồn]