«Υπερξύλο» σκληρότερο από μέταλλο πωλείται στην αγορά

Το SuperWood είναι ένα είδος ξύλου με εξαιρετικά υψηλή ανθεκτικότητα. Φωτογραφία: InventWood .

Η αμερικανική εταιρεία InventWood δημιούργησε ένα νέο είδος ξύλου που έχει αναλογία αντοχής προς βάρος 10 φορές υψηλότερη από τον χάλυβα, αλλά είναι έξι φορές ελαφρύτερο από τον χάλυβα. Το ξύλο, που ονομάζεται Superwood, είναι δημιούργημα του επιστήμονα υλικών Liangbing Hu.

Μετά από χρόνια τελειοποίησης της διαδικασίας και κατάθεσης περισσότερων από 140 διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας, το Superwood είναι τώρα στην αγορά. Θα αντικαταστήσει το σκυρόδεμα και τον χάλυβα στις κατασκευές, συμβάλλοντας στη σημαντική μείωση των εκπομπών άνθρακα.

Μη αναμενόμενα αποτελέσματα από χημικές ιδέες

Πριν από περισσότερο από μια δεκαετία, ο Χου, ενώ εργαζόταν στο Κέντρο Καινοτομίας Υλικών του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ, βρήκε καινοτόμους τρόπους για την αναδιάρθρωση του ξύλου. Έκανε μάλιστα το υλικό διαφανές αφαιρώντας μέρος της λιγνίνης, ενός βασικού συστατικού του χρώματος και μέρος της αντοχής του.

Ο πραγματικός στόχος του Χου ήταν να κάνει το ξύλο πιο ανθεκτικό. Το 2017, το πέτυχε αυτό για πρώτη φορά βελτιώνοντας χημικά τη φυσική κυτταρίνη, το κύριο συστατικό των φυτικών ινών, ώστε να καταστήσει το ξύλο ένα ανώτερο δομικό υλικό.

Το ξύλο βράζεται πρώτα σε διάλυμα νερού και επιλεγμένων χημικών ουσιών και στη συνέχεια συμπιέζεται εν θερμώ για να συμπτυχθεί η δομή σε κυτταρικό επίπεδο. Η διαδικασία, διάρκειας μιας εβδομάδας, έχει ως αποτέλεσμα ξύλο με αναλογία αντοχής προς βάρος «υψηλότερη από τα περισσότερα μέταλλα και δομικά κράματα», σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature .

Διαδικασία παραγωγής SuperWood. Φωτογραφία: InventWood.

Στην πραγματικότητα, εξακολουθεί να είναι ξύλο και μπορεί να βοηθήσει στη δημιουργία κατασκευών που είναι τέσσερις φορές ελαφρύτερες από ό,τι είναι σήμερα, σύμφωνα με τον Alex Lau, Διευθύνοντα Σύμβουλο της InventWood. Το υλικό βοηθά επίσης στην αύξηση της αντοχής στους σεισμούς και στη μείωση του φορτίου στα θεμέλια, επιταχύνοντας και απλοποιώντας τη διαδικασία κατασκευής.

Η διαδικασία αλλαγής της βασικής δομής της κυτταρίνης μπορεί να εφαρμοστεί σε οποιοδήποτε είδος ξύλου. «Μάλιστα, τη δοκιμάσαμε σε 19 διαφορετικά είδη ξύλου καθώς και μπαμπού, και λειτούργησε σε όλα», είπε ο Λάου.

Το Superwood είναι έως και 20 φορές ισχυρότερο από το συμβατικό ξύλο και έως και 10 φορές πιο ανθεκτικό στα βαθουλώματα. Χάρη στην σφιχτά συμπιεσμένη, φυσικά πορώδη δομή του, το υλικό είναι επίσης ανθεκτικό στη μούχλα και τα έντομα και επιτυγχάνει την υψηλότερη βαθμολογία στις τυπικές δοκιμές πυραντίστασης.

Η τάση χρήσης ξύλου στις κατασκευές

Το ξύλο χρησιμοποιείται στις κατασκευές εδώ και πολύ καιρό, αλλά προηγουμένως χρησιμοποιούνταν μόνο με κόλλα. Τα τελευταία χρόνια, το ξύλο έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως, ακόμη και σε ουρανοξύστες. Η πόλη του Μιλγουόκι, όπου βρίσκεται ο ψηλότερος ξύλινος πύργος στον κόσμο (87 μ.), μόλις ανακοίνωσε σχέδια για την κατασκευή ενός υπερδιπλάσιου ψηλότερου.

Σήμερα, η παραγωγή σκυροδέματος έχει μειωθεί, αλλά παραμένει το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο δομικό υλικό. Η παραγωγή του ευθύνεται για έως και το 7% των παγκόσμιων εκπομπών άνθρακα.

Το SuperWood είναι 20 φορές πιο ανθεκτικό από το κανονικό ξύλο. Φωτογραφία: InventWood.

Ο Φίλιπ Όλντφιλντ, καθηγητής αρχιτεκτονικής και επικεφαλής της Σχολής Δομημένου Περιβάλλοντος στο Πανεπιστήμιο της Νέας Νότιας Ουαλίας, δήλωσε ότι η παραγωγή ξύλου απαιτεί λιγότερη ενέργεια και η βιομάζα που περιέχει αποθηκεύει CO2 μέσω της φωτοσύνθεσης. «Η οικοδόμηση με ξύλο μπορεί να βοηθήσει τις πόλεις να κλειδώσουν τις εκπομπές άνθρακα στα κτίρια για μεγάλο χρονικό διάστημα», δήλωσε ο Όλντφιλντ.

Παρά την ανθεκτικότητά του που ανταγωνίζεται τον χάλυβα και το σκυρόδεμα, οι επιχειρήσεις δεν έχουν ακόμη αξιοποιήσει σε μεγάλο βαθμό το ξύλο στις κατασκευές. Ο κ. Όλντφιλντ εξηγεί ότι ο κλάδος αποφεύγει εκ φύσεως τον κίνδυνο και αλλάζει αργά.

Είπε ότι υπάρχει ανάγκη για βελτιωμένη εκπαίδευση , πιλοτικά έργα και κανονιστικά πλαίσια για να γίνει η ξυλεία ευρύτερη χρήση στις κατασκευές. Πιο ανθεκτικά ξύλα όπως το Superwood θα μπορούσαν να είναι ωφέλιμα και να προωθήσουν μεγαλύτερη χρήση ξυλείας στο μέλλον.

Το εργοστάσιο της InventWood στο Μέριλαντ έχει μειώσει τους χρόνους παραγωγής σε λίγες ώρες την ημέρα, αλλά ο Lau δήλωσε ότι η επέκταση θα χρειαστεί χρόνο. Αρχικά, η εταιρεία σχεδιάζει να επικεντρωθεί σε εξωτερικές εφαρμογές, όπως δάπεδα και πάνελ τοίχου, πριν επεκταθεί σε εσωτερικές εφαρμογές, όπως πάνελ τοίχου εσωτερικού χώρου, δάπεδα και έπιπλα κάποια στιγμή τον επόμενο χρόνο.

Πηγή: https://znews.vn/sieu-go-cung-hon-kim-loai-duoc-ban-ra-thi-truong-post1594149.html