玻璃是建筑项目中的重要组成部分，但它也是对环境最麻烦的材料之一。它不能自然生物降解，回收利用也常常很困难，有时对环境的危害比塑料更大。多年来，专家们一直在尝试对玻璃制造进行环保升级，但基本的制造方法几千年来基本没有改变。研究人员没有试图改进玻璃本身，而是在测试如何用包括化学改性木材在内的替代透明材料来完全取代它。
“如今，塑料无处不在，包括我们随身携带的设备。当这些设备报废时，这就成了一个问题。它们不能生物降解，”肯尼索州立大学的化学教授 Bharat Baruah 在美国化学学会春季会议前表示。
作为一名木工爱好者，Baruah 最近想知道他的爱好中的主要材料是否可以作为一种可行的玻璃替代品。当然，当你试图想象一块木制窗户时，很可能有一个显而易见的问题：它可能相当不透明。
这就是 Baruah 的化学专业知识发挥作用的地方。木材主要由三种成分组成：纤维素、半纤维素和木质素。但如果你从木材中去除后两种成分，剩下的就是纸状、多孔的纤维素网。为了做到这一点，Baruah 和他的本科生助手 Ridham Raval 将轻木放入真空室，并加入了一系列化学品，包括脱木质素剂亚硫酸钠、一种苛性碱和稀释的漂白剂。
透明木材的最终灵感来自于 Baruah 在印度东北部的童年。那里的建筑由于一种古老的永固水泥而屹立了几个世纪，这种水泥是由沙子、糯米和蛋清混合而成的。Baruah 推测，将相同的成分应用于轻木纤维素可以使其足够坚固和增强，从而用于小型测试建筑项目。
两人的研究成果是一系列半透明的木材切片，它们保持了耐久性，同时也保持了柔韧性。为了让事情回到原点，Baruah 随后改装了一个木制鸟屋，安装了一个由改性木材制成的小窗户。将鸟屋放在加热灯下后，该团队记录到内部温度比小房子装有玻璃窗时的温度低 9-11 华氏度，这表明类似的材料有一天可能会提供节能的替代品。
透明木材的用途也可以超越建筑项目。在另一项实验中，Baruah 和 Raval 将银纳米线穿入某些样品中，以证明它们在太阳能电池、可穿戴传感器和涂层中的潜在用途。虽然银纳米线不能生物降解，但像石墨烯这样的替代品可以使设计保持环保。
木制窗户还不能安装到家中。Baruah 承认，还需要做更多的工作来提高其透明度。虽然实验中使用的少量半纤维素和木质素去除试剂确保了其环境安全，但规模化可能是一个问题。尽管如此，这些进展为可持续、廉价的玻璃替代品提供了一条充满希望的潜在道路。
