„Superdřevo“ je 10krát odolnější, ale 6krát lehčí než ocel

InventWood có trụ sở tại Maryland đã tạo ra loại vật liệu “siêu gỗ” có độ bền cao. Ảnh: CNN. — Společnost InventWood se sídlem v Marylandu vytvořila vysoce odolný materiál „superdřevo“. Foto: CNN.

Americká společnost vytvořila nový druh dřeva, který má poměr pevnosti k hmotnosti 10krát vyšší než ocel a zároveň je až 6krát lehčí.

Produkt s názvem „Superwood“ byl právě komerčně uveden na trh společností InventWood, kterou spoluzaložil vědec zabývající se materiály Liangbing Hu.

Před více než deseti lety začal Hu hledat nový způsob, jak předefinovat jeden z nejstarších stavebních materiálů lidstva. Během svého působení v Centru pro materiálové inovace na Marylandské univerzitě Hu – nyní profesor na Yaleově univerzitě – objevil způsob, jak kreativně restrukturalizovat dřevo.

Dokonce se mu podařilo dřevo zprůhlednit odstraněním ligninu, který mu dodává barvu a pevnost. Jeho skutečným cílem je ale jeho zpevnění na základě celulózy, hlavní složky rostlinných vláken a nejrozšířenějšího biopolymeru na planetě.

Průlom nastal v roce 2017, kdy pan Hu poprvé chemicky ošetřil přírodní dřevo, aby zpevnil celulózu, a stal se tak lepším stavebním materiálem.

Proces zahrnuje vaření dřeva v selektivním chemickém roztoku a následné lisování za horka na buněčné úrovni, čímž se dřevo výrazně zhustí. Po týdnu je výsledkem dřevo s vyšším poměrem pevnosti k hmotnosti než většina kovů a konstrukčních slitin, uvádí výzkum publikovaný v časopise Nature.

Nyní, po letech vylepšování a více než 140 patentech, uvedl pan Hu na trh Superwood. „Chemicky i prakticky je to stále dřevo,“ říká generální ředitel společnosti InventWood Alex Lau. „Ale ve stavebnictví může až čtyřikrát odlehčit budovy, zvýšit odolnost vůči zemětřesení a snížit zatížení základů, čímž se výstavba zrychlí a usnadní.“

„Vypadá to jako dřevo, jen pevnější a lepší ve všech ohledech, které jsme testovali,“ dodal pan Lau.

Společnost InventWood v současné době vyrábí „superdřevo“ ve svém závodě ve Fredericku v Marylandu. Přestože se výrobní doba nyní měří v hodinách, nikoli ve dnech, společnost stále potřebuje čas na rozšíření.

„Superdřevo“ se zpočátku bude používat pro venkovní použití, jako jsou terasy a obklady stěn, a v příštím roce bude následovat použití v interiéru, jako jsou obložení panelů, podlahy a nábytek. „Lidé si často stěžují, že dřevo se časem zhoršuje, obvykle proto, že se deformuje nebo láme v kovových spojích,“ řekl pan Lau. „Superdřevo dokáže nahradit kovové díly, dokonce i hřebíky, šrouby a vruty.“

Pan Lau věří, že v budoucnu by se s použitím superdřeva daly stavět celé budovy, i když by to vyžadovalo další testování. Podobně jako v původním výzkumu pana Hu je dřevo vyztuženo chemickým procesem, který mění strukturu celulózy, a je stlačeno tak pevně, že se neodrazí zpět.

„Teoreticky můžeme použít jakýkoli druh dřeva,“ řekl pan Lau. „Ve skutečnosti jsme vyzkoušeli 19 různých druhů dřeva, včetně bambusu, a všechny fungovaly.“

Podle společnosti InventWood je „superdřevo“ 20krát pevnější než běžné dřevo a 10krát odolnější vůči promáčknutí díky své přirozeně stlačené duté struktuře. Díky tomu je odolné vůči plísním a hmyzu a dosahuje nejvyšších výsledků ve standardních testech požární odolnosti.

„Superdřevo“ v současnosti stojí více než běžné dřevo a jeho výroba má větší uhlíkovou stopu, ale pan Lau tvrdí, že je o 90 % levnější než ocel. „Naším cílem není být levnější než dřevo, ale přímo konkurovat oceli ve velkovýrobě,“ řekl.

Jiné formy technického dřeva se používají již dlouho, ale InventWood zdůrazňuje, že se jedná pouze o laminované trámy, nikoli o dřevo modifikované na molekulární úrovni jako „superdřevo“.

V posledních letech se v USA silně oživil trend stavby ze dřeva. Město Milwaukee – domov nejvyšší dřevěné věže světa (Ascent MKE, vysoká 87 m) – právě oznámilo plány na výstavbu 183 m vysoké dřevěné věže.

Dřevěné konstrukce jsou nyní konkurenceschopné s ocelí a betonem – největší překážkou je stavební průmysl, který je konzervativní a pomalu se mění. „Abychom viděli více dřevěných konstrukcí, potřebujeme lepší vzdělávání , pilotní projekty a správný regulační rámec. Pevné materiály, jako je superdřevo, však otevřou nové možnosti pro moderní dřevěnou architekturu,“ řekl.