Ученые рассматривают люминесцентные и гидрофобные древесные пленки в качестве средства освещения.
Правильное освещение в помещении может создать определенную атмосферу, от мягкого романтического свечения до ярких стимулирующих цветов. Но некоторые материалы, используемые в освещении (например, пластмассы), небезопасны для окружающей среды. В научном журнале ACS Nano появилась информация, что исследователи разработали люминесцентную водостойкую древесную биопленку, которую однажды можно будет использовать для покрытия ламповых панелей, дисплеев и лазерных устройств.
Спрос на экологически чистые возобновляемые материалы заставил исследователей обратиться к изучению тонких пленок на основе древесины для применения в сфере оптики. Однако многие разработанные к настоящему моменту материалы имею такие недостатки, как плохие механические свойства, неравномерное освещение, недостаточная водостойкость и необходимость в полимерной матрице на нефтяной основе. Цилян Фу, Инго Бургерт и их коллеги хотели создать люминесцентную древесную пленку, которая преодолела бы эти ограничения.
Оранжевый свет равномерно распространяется по всей поверхности пленки
Исследователи обработали пробковое дерево раствором для удаления лигнина и около половины гемицеллюлозы, получив в результате пористый каркас. Затем делигнифицированную древесину пропитали раствором, содержащим квантовые точки –– полупроводниковые наночастицы, светящиеся определенным цветом под воздействием ультрафиолетового излучения. После прессования и сушки исследователи нанесли гидрофобное покрытие. В результате получилась плотная, водостойкая древесная пленка с отличными механическими свойствами. Под воздействием ультрафиолета квантовые точки в древесине излучали и рассеивали оранжевый свет, равномерно распределенный по всей поверхности пленки. Команда продемонстрировала способность люминесцентной панели освещать интерьер кукольного домика. В древесной пленке можно использовать различные типы квантовых точек, чтобы придать освещению разные цвета.
Исследование опубликовано в журнале ACS Nano 2020, 14, 10, 13775–13783, сентябрь 2020 г.
