O companie americană a lansat un nou tip de lemn care, potrivit acesteia, are un raport rezistență-greutate de până la 10 ori mai mare decât oțelul și este de șase ori mai ușor. Denumit în mod adecvat Superwood (SuperLemn), acest material are potențialul de a revoluționa industriile, în special cea a construcțiilor.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Superwood este rezultatul unei misiuni îndelungate a omului de știință Liangbing Hu, cofondator al companiei InventWood, care comercializează acum acest produs.
Hu a început să caute modalități de a reproiecta lemnul în timp ce lucra la Centrul pentru Inovare în Materiale al Universității din Maryland, în urmă cu peste zece ani, scrie CNN. Profesorul dorea să facă lemnul mai rezistent prin îmbunătățirea celulozei, principalul component al fibrelor vegetale.
În 2017, Hu a dezvoltat pentru prima dată procesul care a dus la crearea Superwood. Acesta implică îndepărtarea anumitor componente din lemn, fierberea acestuia într-o baie de apă și substanțe chimice „din industria alimentară”, apoi presarea la cald a materialului pentru a crește legăturile de hidrogen dintre molecule, crescând semnificativ densitatea acestuia.
La sfârșitul procesului, lemnul are un raport rezistență-greutate „mai mare decât cel al majorității metalelor și aliajelor structurale”, potrivit studiului publicat în revista Nature.
Mai ieftin ca fibra de carbon
Materialul este la fel de rezistent ca oțelul, dar de șase ori mai ușor și necesită de 10 ori mai multă energie pentru a se fractura decât lemnul natural. Liangbing Hu, autorul principal al studiului și cofondator al Inventwood, a declarat că este comparabil cu fibra de carbon, dar mai ieftin.
Tratamentul implică îndepărtarea ligninei din lemn (substanța care face lemnul rigid și maro) și comprimarea lemnului la o temperatură de aproximativ 66 de grade Celsius. Acest lucru comprimă fibrele de celuloză extrem de strâns, zdrobind orice defecte, cum ar fi găuri sau noduri, și făcând lemnul de cinci ori mai subțire. În final, este acoperit cu un strat de vopsea.
Cercetătorii au descoperit că, prin comprimare, fibrele lemnului sunt presate atât de mult încât pot forma legături puternice de hidrogen. Potrivit unei declarații a Universității din Maryland, este ca o mulțime de oameni care nu se pot mișca și care se țin de mână. Materialul este atât de rezistent încât, atunci când echipa a tras cu un proiectil asemănător unui glonț, lemnul tratat l-a oprit la jumătatea drumului.
InventWood afirmă că Superwood este de până la 20 de ori mai rezistent decât lemnul obișnuit și de până la 10 ori mai rezistent la lovituri, deoarece structura poroasă naturală a lemnului a fost compactată și întărită. Acest lucru îl face impermeabil la ciuperci și insecte. De asemenea, obține cea mai înaltă calificare în testele standard de rezistență la foc.
„Lemnul moale, precum pinul sau balsa, care crește rapid și este mai ecologic, ar putea înlocui lemnul cu creștere mai lentă, dar mai dens, precum tecul, în mobilier sau clădiri”, a declarat Hu, care este acum cercetător în domeniul materialelor la Universitatea Yale. Dar ambițiile lor merg și mai departe. „Acest tip de lemn ar putea fi utilizat în mașini, avioane, clădiri – în orice aplicație în care se utilizează oțelul”, a adăugat el.
Mai puțin poluant decât oțelul
Prima unitate de producție comercială a InventWood se află în Frederick, Maryland. Inițial, compania intenționează să se concentreze pe aplicații exterioare, cum ar fi terase și placări, înainte de a trece la aplicații interioare, cum ar fi panouri pentru pereți, pardoseli și mobilier pentru casă, undeva în cursul anului viitor. Deși în prezent procesul de fabricație al Superwood este mai poluant și costă mai mult decât lemnul obișnuit, amprenta sa de carbon este cu 90% mai mică decât cea a producției de oțel, susține compania.
InventWood produce Superwood în fabrica sa din Frederick, Maryland, și, deși timpul de producție se măsoară acum în ore, nu în zile, va fi nevoie de ceva timp pentru a crește producția, a spus Lau.
În cele din urmă, Lau estimează că o clădire întreagă ar putea fi construită din Superwood, deși acest lucru ar necesita mai multe teste.
Tendințe în domeniul lemnului
Alte tipuri de lemn prefabricat există de mult timp ca materiale de construcție, dar InventWood afirmă că acestea sunt pur și simplu bucăți de lemn rearanjate, lipite între ele cu adezivi, și nu lemn modificat la nivel molecular, cum este Superwood.
Construcțiile din lemn au cunoscut o renaștere în ultimii ani, iar lemnul este acum utilizat pentru a construi zgârie-nori. Orașul Milwaukee, care găzduiește deja cea mai înaltă turn din lemn din lume, Ascent MKE, de 87 de metri, a dezvăluit planuri de a construi unul și mai înalt, de 183 de metri.
Cu toate acestea, Philip Oldfield, arhitect la Universitatea New South Wales din Australia, care nu are legături cu InventWood, vede o altă provocare pentru companie. „Bariera pentru construirea mai multor clădiri din lemn nu este neapărat necesitatea unei rezistențe mai mari”, a declarat el pentru CNN. Adevărata barieră este că „industria construcțiilor este reticentă la riscuri și lentă la schimbare”. Pentru a se înregistra o creștere a utilizării lemnului în construcții, sunt necesare proiecte-pilot, o mai bună educație și cadre de reglementare îmbunătățite, a adăugat el.
