Optical Functionalization of Transparent Wood Biocomposites
Tid: Fr 2022-10-14 kl 10.00
Plats: F3, Lindstedtsvägen 26 & 28, Stockholm
Språk: Engelska
Respondent: Martin Höglund , Biokompositer, Wallenberg Wood Science Center
Opponent: Professor Jonsson Magnus, Linköpings universitet
Handledare: Lars Berglund, Biokompositer, VinnExcellens Centrum BiMaC Innovation, Wallenberg Wood Science Center; Sergei Popov, Fotonik
QC 2022-09-21
Skolchef Mikael Lindström, CBH, har godkänt embargo.
Abstract
Transparent trä (TW) är biokompositmaterial som kombinerar lastbärande egenskaper med hög ljustransmittans. TW består av träsubstrat som impregnerats med en polymermatris. Genom att tillsätta additiv till TW kan nya multifunktionella material framställas. Additivens funktioner begränsas dock ofta av aggregation och strukturen i trä begränsar partikelimpregnering. Med kemisk behandling av träsubstratet kan additivens dispersion och distribuering samt optiska egenskaper justeras i TW. Strukturen och kemin i träsubstraten påverkades med delignifiering eller blekning.
Med en thiol-ene-polymermatris kunde TW med hög eller låg ljusspridning framställas genom att justera träsubstratets kemi. Delignifierat trä kunde dopas med stora mängder fluorescerande färgämnen så att en TW-baserad laser framställdes. I lasern förstärktes emissionen av ljusspridning. Dessutom riktade vågledning i TW emissionen så att lasern inte var slumpartad.
Nanopartiklar (NP) distribuerades i trä genom in-situ syntes eller laddningsreglerad diffusion. Med in-situ syntes kan trä impregneras med mobila reaktanter. Med laddningsreglerad diffusion kan katjoniska NP dispergeras av negativa laddningar i träsubstratet. TW med strukturell färg och våglängdsspecifik polarisering framställdes med in-situ syntes av plasmoniska NP (PNP). Träkomponenter reducerade, dispergerade och stabiliserade PNP. TW med flamskyddande och självsläckande egenskaper och med bevarad ljustransmittans framställdes med laddningsreglerad diffusion av kajoniska silika NP.
Sammanfattningsvis så har biokomopsiter med nya egenskaper framställts genom att bleka eller delignifiera träsubstrat så att dispersionen av additiv förbättrades i TW. TW med laserförmåga, fluorescens, flamskyddande egenskaper och strukturell färg har framställts.