"עץ סופר" עמיד פי 10 אך קל פי 6 מפלדה

InventWood có trụ sở tại Maryland đã tạo ra loại vật liệu “siêu gỗ” có độ bền cao. Ảnh: CNN. — חברת InventWood, שבסיסה במרילנד, יצרה חומר "סופר-ווד" עמיד במיוחד. צילום: CNN.

חברה אמריקאית יצרה סוג חדש של עץ בעל יחס חוזק-משקל גבוה פי 10 מפלדה, ובמקביל קל יותר עד פי 6.

המוצר, המכונה "Superwood", הושק מסחרית לאחרונה על ידי InventWood, חברה שנוסדה על ידי מדען החומרים ליאנגבינג הו.

לפני יותר מעשור, הו החל במסעו להגדיר מחדש את אחד מחומרי הבנייה העתיקים ביותר של האנושות. בזמן שעבד במרכז לחדשנות חומרים באוניברסיטת מרילנד, הו - כיום פרופסור בייל - מצא דרך לעצב מחדש עץ באופן יצירתי.

הוא אפילו הפך עץ לשקוף על ידי הסרת הליגנין שמעניק לו את צבעו וחוזקו. אבל המטרה האמיתית שלו היא לחזק אותו, על סמך תאית, המרכיב העיקרי של סיבי צמחים והביו-פולימר הנפוץ ביותר על פני כדור הארץ.

פריצת הדרך הגיעה בשנת 2017, כאשר מר הו חיזק לראשונה עץ טבעי באמצעות טיפול כימי לחיזוק התאית, מה שהפך אותו לחומר בנייה טוב יותר.

התהליך כרוך בהרתחת העץ בתמיסה כימית סלקטיבית, ולאחר מכן כבישה חמה שלו ברמה התאית, מה שהופך אותו לצפוף הרבה יותר. לאחר שבוע, התוצאה היא עץ בעל יחס חוזק-משקל גבוה יותר מרוב המתכות וסגסוגות המבנה, על פי מחקר שפורסם בכתב העת Nature.

כעת, לאחר שנים של שיפור ויותר מ-140 פטנטים, מר הו הביא את Superwood לשוק. "מבחינה כימית ומעשית, זה עדיין עץ", אומר מנכ"ל InventWood, אלכס לאו. "אבל בבנייה, הוא יכול להפוך מבנים לקלים עד פי ארבעה, להגביר את העמידות בפני רעידות אדמה ולהפחית את העומס על היסודות, מה שהופך את הבנייה למהירה וקלה יותר."

"זה נראה כמו עץ, רק חזק וטוב יותר בכל דרך שבדקנו אותו", הוסיף מר לאו.

חברת InventWood מייצרת כיום "סופרווד" במפעל שלה בפרדריק, מרילנד. למרות שזמני הייצור נמדדים כעת בשעות ולא בימים, החברה עדיין זקוקה לזמן כדי להתרחב.

בתחילה, "סופרווד" ישמש ליישומים חיצוניים כגון דקים וחיפוי קירות, ולאחר מכן יישומים פנימיים כגון פאנלים, ריצוף ורהיטים בשנה הבאה. "אנשים מתלוננים לעתים קרובות שעץ מתבלה עם הזמן, בדרך כלל משום שהוא מתעוות או נשבר במפרקי מתכת", אמר מר לאו. "סופרווד יכול להחליף חלקי מתכת, אפילו מסמרים, ברגים וברגים".

בעתיד, מר לאו מאמין שניתן יהיה לבנות מבנים שלמים באמצעות סופרווד, אם כי הדבר ידרוש בדיקות נוספות. בדומה למחקר המקורי של מר הו, העץ מחוזק בתהליך כימי שמשנה את מבנה התאית ונדחס בחוזקה עד כדי כך שהוא אינו קופץ חזרה.

"בתיאוריה, אנחנו יכולים להשתמש בכל סוג של עץ", אמר מר לאו. "למעשה, ניסינו 19 סוגי עץ שונים, כולל במבוק, וכולם עבדו."

על פי InventWood, "סופרווד" חזק פי 20 מעץ רגיל ועמיד פי 10 בפני שקעים הודות למבנה החלול הדחוס שלו באופן טבעי. כתוצאה מכך, הוא עמיד בפני עובש וחרקים, ומקבל את הציון הגבוה ביותר במבחני עמידות אש סטנדרטיים.

"סופרווד" עולה כיום יותר מעץ רגיל ולייצורו טביעת רגל פחמנית גדולה יותר, אך מר לאו טוען שהוא זול ב-90% מפלדה. "המטרה שלנו היא לא להיות זולים יותר מעץ, אלא להתחרות ישירות עם פלדה בייצור בקנה מידה גדול", אמר.

צורות אחרות של עץ מהונדס נמצאות בשימוש זה מכבר, אך InventWood מדגישה שמדובר פשוט בעצים למינציה, לא בעץ שעבר שינוי ברמה המולקולרית כמו "סופרווד".

בשנים האחרונות, מגמת הבנייה בעץ זכתה לתחייה משמעותית בארה"ב. העיר מילווקי - ביתו של מגדל העץ הגבוה בעולם (Ascent MKE, בגובה 87 מטר) - הודיעה זה עתה על תוכניות לבניית מגדל עץ בגובה 183 מטר.

עץ מהונדס תחרותי כיום עם פלדה ובטון - המכשול הגדול ביותר הוא תעשיית הבנייה, שהיא שמרנית ואיטית לשינויים. "כדי לראות יותר בנייה בעץ, אנחנו צריכים חינוך טוב יותר, פרויקטים פיילוט ומסגרת רגולטורית נכונה. אבל חומרים חזקים כמו עץ-על יפתחו אפשרויות חדשות לאדריכלות עץ מודרנית", אמר.