İçinden ışık geçen bir tahta hayal edebilir misiniz? Ahşap deyince aklımıza sıcak ama kapalı, ışığı tümüyle kesen bir yüzey gelir; onu cam gibi saydam düşünmek neredeyse imkânsız görünür. Oysa bilim insanları bir süredir tam da bunu yapıyor: sıradan tahtayı, içinden gün ışığının süzüldüğü yarı saydam bir malzemeye çeviriyorlar. Üstelik bunu boyayarak ya da inceltip parlatarak değil, ahşabın kendi iç yapısını değiştirerek başarıyorlar. Ortaya çıkan malzeme de pek çok açıdan camdan daha iyi.
Ahşabı Opak Yapan Nedir?
Sırrı anlamak için ahşabın neden ışık geçirmediğine bakmak gerekir. Bir tahtayı yakından düşünün: içi, boyuna uzanan sayısız minik borudan oluşur; tıpkı sıkıca bağlanmış bir pipet demeti gibi. Ağaç yaşarken bu borular suyu ve besini taşır; ağaç kesilip kuruduğunda içleri havayla dolar. Bu boruları bir arada tutan ve aynı zamanda ahşaba o bildiğimiz kahverengi tonunu veren madde ise lignindir. Işığı asıl emen, yüzeyi mat gösteren şey işte bu lignin. Yani ahşabı saydamlaştırmak için önce onu opak yapan maddeyi uzaklaştırmak gerekiyor.
İki Adımda Saydamlık
Aslında fikir yeni değil. İlk kez 1992’de Alman botanikçi Siegfried Fink, bitki hücrelerindeki renk maddesini ağartarak saydam ahşap elde etmişti; ama bu buluş yıllarca küçük bir dergide unutulup kaldı. 2004’lerden sonra İsveç’teki KTH Kraliyet Teknoloji Enstitüsü’nden malzeme bilimci Lars Berglund bu eski çalışmayı yeniden keşfetti ve 2016’da, ABD’deki Maryland Üniversitesi ekibiyle neredeyse aynı sıralarda, konuyu gerçek bir mühendislik malzemesine dönüştürdü.
Süreç şaşırtıcı ölçüde mantıklı ilerliyor. Önce kimyasal bir işlemle ligninin rengi ağartılıyor ya da büyük bölümü uzaklaştırılıyor; geriye ahşabın süt beyazı, gözenekli hücre iskeleti kalıyor. Ama bu iskelet hâlâ opaktır; çünkü hücre duvarları ışığı, içindeki havadan farklı bir açıyla kırar. İşte bu boşluklar, ışığı tam da ahşapla aynı şekilde kıran berrak bir reçineyle (çoğu zaman epoksi) doldurulduğunda, ışık artık dağılmadan içeriden geçer ve ahşap saydamlaşır. Reçine aynı zamanda kırılgan iskeleti yeniden sağlamlaştırır. Ortaya ne tam cam ne tam tahta olan, ikisinin de iyi yanlarını taşıyan yeni bir malzeme çıkar.
Şeffaf ahşabın asıl çarpıcı yanı yalnızca saydam olması değil, camı birçok noktada geçmesidir. Testlerde, reçineyle doldurulmuş ahşap, pleksiglas gibi saydam plastiklerden yaklaşık üç kat daha dayanıklı, camdan ise yaklaşık on kat daha tok çıktı; yani kolay kırılmıyor. Kırıldığında da cam gibi keskin parçalara dağılmıyor, çünkü içindeki ahşap lifleri onu bir arada tutuyor. Üstelik camdan çok daha iyi yalıtım yapıyor: bazı türleri ısıyı camdan beş kat daha yavaş geçiriyor. Milimetrik ince levhalar ışığın yüzde 80-90’ını geçirebiliyor; malzeme kalınlaştıkça görüntü buzlu cam gibi puslanıyor ama ışık yine yumuşak ve dağınık biçimde içeri giriyor.
Isı Depolayan, Renk Değiştiren Ahşap
İş burada bitmiyor. Araştırmacılar malzemeye yeni yetenekler eklemeyi deniyor. Ligninin yerine ‘faz değiştiren’ maddeler koyarak ahşabı küçük bir ısı deposuna çevirebiliyorlar: gündüz ısıyı emen, gece soğudukça o ısıyı geri veren duvarlar. Bir başka çalışmada, iki şeffaf ahşap katmanının arasına elektrikle renk değiştiren bir katman yerleştirildi; küçük bir akım verildiğinde yüzey berraktan renkliye dönüyor, yani bir tür ‘akıllı pencere’ gibi çalışıyor. Berglund’un ekibi ayrıca tavana yerleştirilince yumuşak bir aydınlık veren, ışık yayan ahşap paneller üzerinde çalışıyor.
Nerede Kullanılabilir, Sınırları Ne?
Olasılıklar heyecan verici: gün boyu göz yormayan yumuşak ışık veren pencereler, içeriden aydınlanan bölme duvarları, hatta taşıyıcı görev de üstlenebilen ışıklı tavanlar. Fransız şirket Woodoo ise benzer bir yöntemi otomobil gösterge panelleri ve dokunmatik ekranlar için kullanıyor. Ama malzeme henüz tümüyle olgunlaşmış değil. Boşlukları dolduran reçine çoğu zaman petrol kökenli; bu yüzden araştırmacılar daha yeşil alternatifler arıyor ve örneğin portakal-limon kabuğundan elde edilen biyolojik bir polimerle, ışık geçirgenliğini koruyan doğa dostu bir sürüm geliştirdiler. Yine de bugün için camın ömür sonu çevresel etkisi hâlâ daha düşük; malzemeyi ucuzlatmak ve büyük ölçekte üretmek zaman alacak. Ahşabın yenilenebilir bir kaynak olması ve içinde karbon depolaması ise onu geleceğe dönük en umut verici malzemelerden biri yapıyor.
Şeffaf ahşap, tıpkı yüzen beton gibi, bir malzeme hakkında ‘kesin’ sandığımız şeylerin aslında ne kadar esnek olduğunu gösteriyor. Ahşap mat sanıyorduk; meğer onu opak yapan tek bir maddeymiş ve o madde çekildiğinde ışık geçmeye başlıyor. Çoğu zaman bir malzemenin sınırı, onun doğasında değil, bizim onu nasıl düşündüğümüzde. O sınır değişince, mimarlığın elindeki olasılıklar da değişiyor.
Kaynakça
Coleman, J. (2023). Why scientists are making transparent wood. Knowable Magazine. https://knowablemagazine.org/content/article/technology/2023/why-scientists-are-making-transparent-wood
Wild, S. (2019). Transparent wood: the building material of the future? Horizon – The EU Research & Innovation Magazine. https://projects.research-and-innovation.ec.europa.eu/en/horizon-magazine/transparent-wood-building-material-future
Li, Y., Berglund, L. ve diğerleri (2018). Transparent wood for functional and structural applications. Philosophical Transactions of the Royal Society A, 376(2112). https://royalsocietypublishing.org/rsta/article/376/2112/20170182/115456/Transparent-wood-for-functional-and-structural
Arkitera (2016). İsveçli bilim adamı şeffaf ahşap üretti.
https://www.arkitera.com/haber/isvecli-bilim-adami-seffaf-ahsap-uretti/
