
Μια αμερικανική εταιρεία δημιούργησε ένα νέο είδος ξύλου που έχει αναλογία αντοχής προς βάρος 10 φορές υψηλότερη από τον χάλυβα, ενώ είναι επίσης έως και 6 φορές ελαφρύτερο.

Το προϊόν, με την ονομασία «Superwood», μόλις κυκλοφόρησε εμπορικά από την InventWood, μια εταιρεία που συνιδρύθηκε από τον επιστήμονα υλικών Liangbing Hu.

Πριν από περισσότερο από μια δεκαετία, ο Χου ξεκίνησε την αναζήτησή του για τον επαναπροσδιορισμό ενός από τα παλαιότερα δομικά υλικά της ανθρωπότητας. Ενώ εργαζόταν στο Κέντρο Καινοτομίας Υλικών του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ, ο Χου - πλέον καθηγητής στο Γέιλ - βρήκε έναν τρόπο να αναδιαρθρώσει δημιουργικά το ξύλο.

Έχει μάλιστα κάνει το ξύλο διαφανές αφαιρώντας την λιγνίνη που του δίνει το χρώμα και την αντοχή του. Αλλά ο πραγματικός του στόχος είναι να το ενισχύσει, με βάση την κυτταρίνη, το κύριο συστατικό των φυτικών ινών και το πιο κοινό βιοπολυμερές στον πλανήτη.

Η σημαντική ανακάλυψη ήρθε το 2017, όταν ο κ. Χου ενίσχυσε για πρώτη φορά το φυσικό ξύλο με χημική επεξεργασία για την ενίσχυση της κυτταρίνης, καθιστώντας το καλύτερο δομικό υλικό.

Η διαδικασία περιλαμβάνει το βράσιμο του ξύλου σε ένα επιλεκτικό χημικό διάλυμα και στη συνέχεια την θερμή συμπίεσή του σε κυτταρικό επίπεδο, καθιστώντας το πολύ πιο πυκνό. Μετά από μια εβδομάδα, το αποτέλεσμα είναι ένα ξύλο με υψηλότερη αναλογία αντοχής προς βάρος από τα περισσότερα μέταλλα και δομικά κράματα, σύμφωνα με έρευνα που δημοσιεύτηκε στο Nature.

Τώρα, μετά από χρόνια βελτίωσης και περισσότερες από 140 ευρεσιτεχνίες, ο κ. Χου έφερε το Superwood στην αγορά. «Χημικά και πρακτικά, εξακολουθεί να είναι ξύλο», λέει ο Διευθύνων Σύμβουλος της InventWood, Άλεξ Λάου. «Αλλά στις κατασκευές, μπορεί να κάνει τα κτίρια έως και τέσσερις φορές ελαφρύτερα, να αυξήσει την αντοχή στους σεισμούς και να μειώσει το φορτίο στα θεμέλια, καθιστώντας την κατασκευή ταχύτερη και ευκολότερη».

«Μοιάζει με ξύλο, μόνο που είναι πιο ανθεκτικό και καλύτερο από κάθε άποψη που το δοκιμάσαμε», πρόσθεσε ο κ. Λάου.

Η InventWood παράγει επί του παρόντος «υπερξύλο» στο εργοστάσιό της στο Φρέντερικ του Μέριλαντ. Παρόλο που οι χρόνοι παραγωγής μετρώνται πλέον σε ώρες και όχι σε ημέρες, η εταιρεία χρειάζεται ακόμη χρόνο για να επεκταθεί.

Αρχικά, το «υπερξύλο» θα χρησιμοποιηθεί για εξωτερικές εφαρμογές όπως καταστρώματα και επενδύσεις τοίχων, και θα ακολουθήσουν εσωτερικές εφαρμογές όπως επενδύσεις, δάπεδα και έπιπλα τον επόμενο χρόνο. «Οι άνθρωποι συχνά παραπονιούνται ότι το ξύλο φθείρεται με την πάροδο του χρόνου, συνήθως επειδή παραμορφώνεται ή σπάει στις μεταλλικές ενώσεις», δήλωσε ο κ. Λάου. «Το υπερξύλο μπορεί να αντικαταστήσει μεταλλικά μέρη, ακόμη και καρφιά, βίδες και μπουλόνια».

Στο μέλλον, ο κ. Λάου πιστεύει ότι ολόκληρα κτίρια θα μπορούσαν να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας Superwood, αν και αυτό θα απαιτούσε περισσότερες δοκιμές. Όπως και στην αρχική έρευνα του κ. Χου, το ξύλο ενισχύεται με μια χημική διαδικασία που αλλάζει τη δομή της κυτταρίνης και συμπιέζεται τόσο σφιχτά ώστε να μην αναπηδά προς τα πίσω.

«Θεωρητικά, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε οποιοδήποτε είδος ξύλου», είπε ο κ. Λάου. «Στην πραγματικότητα, δοκιμάσαμε 19 διαφορετικά είδη ξύλου, συμπεριλαμβανομένου του μπαμπού, και όλα λειτούργησαν».

Σύμφωνα με την InventWood, το «υπερξύλο» είναι 20 φορές ισχυρότερο από το κανονικό ξύλο και 10 φορές πιο ανθεκτικό στα βαθουλώματα χάρη στη φυσικά συμπιεσμένη κοίλη δομή του. Ως αποτέλεσμα, είναι ανθεκτικό στη μούχλα και τα έντομα και σημειώνει την υψηλότερη βαθμολογία στις τυπικές δοκιμές πυραντίστασης.

Το «υπερξύλο» κοστίζει σήμερα περισσότερο από το κανονικό ξύλο και η παραγωγή του έχει μεγαλύτερο αποτύπωμα άνθρακα, αλλά ο κ. Λάου ισχυρίζεται ότι είναι 90% λιγότερο από τον χάλυβα. «Στόχος μας δεν είναι να είμαστε φθηνότεροι από το ξύλο, αλλά να ανταγωνιστούμε άμεσα τον χάλυβα σε μεγάλης κλίμακας παραγωγή», είπε.

Άλλες μορφές επεξεργασμένου ξύλου έχουν χρησιμοποιηθεί από καιρό, αλλά η InventWood τονίζει ότι πρόκειται απλώς για ελασματοποιημένα ξύλα, όχι για ξύλο τροποποιημένο σε μοριακό επίπεδο όπως το «υπερξύλο».

Τα τελευταία χρόνια, η τάση της οικοδόμησης με ξύλο έχει αναβιώσει έντονα στις ΗΠΑ. Η πόλη του Μιλγουόκι – όπου βρίσκεται ο ψηλότερος ξύλινος πύργος στον κόσμο (Ascent MKE, ύψους 87 μ.) – μόλις ανακοίνωσε σχέδια για την κατασκευή ενός ξύλινου πύργου ύψους 183 μέτρων.

Το επεξεργασμένο ξύλο είναι πλέον ανταγωνιστικό με τον χάλυβα και το σκυρόδεμα - το μεγαλύτερο εμπόδιο είναι ο κατασκευαστικός κλάδος, ο οποίος είναι συντηρητικός και αλλάζει αργά. «Για να δούμε περισσότερες ξύλινες κατασκευές, χρειαζόμαστε καλύτερη εκπαίδευση , πιλοτικά έργα και το σωστό κανονιστικό πλαίσιο. Αλλά ισχυρά υλικά όπως το superwood θα ανοίξουν νέες δυνατότητες για τη σύγχρονη ξύλινη αρχιτεκτονική», είπε.
Πηγή: https://khoahocdoisong.vn/sieu-go-ben-gap-10-nhung-lai-nhe-gap-6-lan-thep-post2149060932.html
Σχόλιο (0)