Naukowcy stworzyli "superdrewno". Jest 10 razy mocniejsze od stali

Wzmocnione drewno wytrzymalsze niż metal

"Superdrewno" niedawno trafiło na rynek jako produkt komercyjny. Poprzedziły to lata badań i testów. Liangbing Hu, pracując w Centrum Innowacji Materiałowych Uniwersytetu Maryland, odkrył nowe sposoby na zmianę struktury drewna. Udało mu się nawet stworzyć przezroczyste drewno, które uzyskał usuwając z jego struktury ligninę. 

Głównym celem naukowca pozostało jednak wzmocnienie drewna. Wykorzystał do tego celulozę, stanowiącą główny budulec włókien roślinnych. Jak sam twierdzi, jest to "najbardziej rozpowszechniony biopolimer na planecie". 

W 2017 roku pierwszy raz udało mu się wzmocnić drewno w toku procesu chemicznego - właśnie poprzez zwiększenie zawartości celulozy. Drewno najpierw gotowano w wodzie z odpowiednimi składnikami chemicznymi, a następnie prasowano, aby zwiększyć jego gęstość. Proces trwał tydzień, a efekt był zdumiewający. Drewno charakteryzowało się większą wytrzymałością w stosunku do masy, niż większość stopów metali i stopów konstrukcyjnych. 

Materiał budowlany przyszłości?

Obecnie dopracowane i wypuszczone na rynek "superdrewno" cechuje się dziesięciokrotnie większą wytrzymałością od stali. Jednocześnie jest od niej sześć razy lżejsze, co może uczynić go bardzo atrakcyjnym materiałem budowlanym. 

- Z chemicznego i praktycznego punktu widzenia to drewno - tłumaczył dyrektor generalny InventWood Alex Lau. - Wygląda dokładnie jak drewno i po przetestowaniu zachowuje się jak drewno. Z tą różnicą, że jest o wiele mocniejsze i lepsze od drewna pod niemal każdym względem, który testowaliśmy - dodał. 

Jego zdaniem, wykorzystanie "superdrewna" pozwoliłoby na budowanie czterokrotnie lżejszych konstrukcji, niż ma to miejsce w przypadku betonu. To oczywiście duży atut, ponieważ oznacza to mniejszy nacisk na fundamenty, łatwiejszą budowę, czy większą odporność np. na trzęsienia ziemi. 

Budynki z "superdrewna"?

Firma planuje oczywiście zwiększać produkcję, ale na razie zamierza skupić się na zastosowaniach zewnętrznych. Chodzi m.in. o tarasy, czy okładziny. W przyszłym roku chce natomiast przejść na zastosowania wewnętrzne - panele ścienne, podłogi i meble domowe. 

- Ludzie zawsze narzekają, że meble z czasem się psują, a dzieje się tak często dlatego, że uginają się lub pękają w połączeniach, które obecnie są metalowe, ponieważ drewno nie jest wystarczająco wytrzymałe - podkreślił Lau. 

Jego zdaniem za jakiś czas możliwe będzie zbudowanie całej konstrukcji z "superdrewna". Do tego potrzeba jednak większej ilości testów. Co jednak istotne, metoda produkcji jest bardzo uniwersalna. - Teoretycznie możemy użyć dowolnego rodzaju drewna. W praktyce testowaliśmy 19 różnych gatunków drewna, a także bambus, i zadziałało to na wszystkich - przekazał dyrektor generalny firmy. 

Liczne przewagi

Choć "superdrewno" ma konkurować ze stalą, to warto również przytoczyć porównanie do zwykłego drewna. W toku procesu chemicznego jego wytrzymałość zwiększa się 20-krotnie, a odporność na wgniecenia 10-krotnie. Jest również odporne na owady i grzyby. Co więcej, materiał uzyskał najwyższe oceny w standardowych testach ognioodporności. 

"Superdrewno" jest oczywiście droższe, niż zwykłe. Ma również większy ślad węglowy. Jak jednak wspomniano, jego konkurentem jest stal, a w zestawieniu z nią wypada znacznie lepiej. Porównując emisję, w przypadku produkcji "superdrewna" jest ona o 90 proc. niższa. Ma również przewagę w aspekcie ekologicznym nad betonem, którego produkcja odpowiada za 7 proc. światowej emisji CO2. 

- Produkty drewniane można uznać za długoterminowy system magazynowania dwutlenku węgla, a budownictwo z wykorzystaniem drewna może sprawić, że nasze miasta będą 'zamykać' emisję dwutlenku węgla w budynkach na długi czas - ocenił profesor architektury na Uniwersytecie Nowej Południowej Walii Philip Oldfield, niezwiązany z firmą. 

- Barierą dla większej liczby budynków z drewna nie jest tak naprawdę potrzeba większej wytrzymałości, ale to, że branża budowlana jest niechętna ryzyku i powoli się zmienia - wyjaśnił. - Jednak trwalsze produkty drewniane, takie jak "superdrewno", mogłyby pozwolić architektom na tworzenie większych rozpiętości i trwalszych wykończeń z drewna, co z pewnością byłoby korzystne i mogłoby sprzyjać większemu wykorzystaniu drewna - dodał. 

• Budynki z drewna. Czy mogą być odpowiedzią na kryzys klimatyczny?
• Bruksela walczy z wylesianiem. "Każdego roku znikają lasy o powierzchni Portugalii"
• "Pakiet dla przemysłu drzewnego". Branża oczekuje zmian w systemie

Źródło: CNN/egz