सुपर सामग्री बुलेटप्रूफ, अग्निरोधक और स्टील से भी अधिक मजबूत

आणविक स्तर पर रूपान्तरित की गई सॉफ्टवुड एक ऐसी सामग्री बन गई है जो स्टील से अधिक मजबूत है, लेकिन छह गुना हल्की है, साथ ही बुलेटप्रूफ और अग्निरोधी भी है।

इन्वेंटवुड नामक स्टार्टअप के विशाल गोदाम में, एक अजीब नई सामग्री का बड़े पैमाने पर उत्पादन जल्द ही शुरू होगा: आणविक स्तर पर परिवर्तित सॉफ्टवुड एक ऐसी सामग्री में जो स्टील से अधिक मजबूत है, लेकिन छह गुना हल्की है।

सुपरवुड - इस विशेष सामग्री का नाम है, जिसके बारे में यह माना जाता है कि यह इमारत के ढांचे में स्टील बीम की जगह ले सकती है, और यह बुलेटप्रूफ दरवाजे बनाने के लिए पर्याप्त रूप से प्रभाव प्रतिरोधी भी है।

इसके अलावा, यह सामग्री आग प्रतिरोधी भी है। सुपरवुड की बाहरी परत भी इस तरह कार्बनीकरण करती है कि यह अंदर से सुरक्षित रहती है और आग लगने पर स्टील की तरह टूटने से बच जाती है।

संशोधित लकड़ी

लियांगबिंग हू को इंजीनियर्ड वुड का "आविष्कारक" माना जा सकता है। येल में पढ़ाने से पहले, हू मैरीलैंड विश्वविद्यालय में सेंटर फॉर मैटेरियल्स इनोवेशन के निदेशक थे।

वहाँ, उन्होंने कई अनोखी लकड़ियों का आविष्कार किया जिनमें पारदर्शी, प्लास्टिक की तरह ढलने योग्य और रबर की गेंद की तरह उछालभरी होने जैसे गुण थे। हू के सभी आविष्कारों में लकड़ी को आणविक स्तर पर हेरफेर करना शामिल था।

लकड़ी की संरचना सघन होती है और यह स्टील जितनी ही टिकाऊ होती है। फोटो: इन्वेंटवुड।

2018 में, हू और उनके सहयोगियों ने मैटेरियल साइंस की दुनिया में हलचल मचा दी, जब उन्होंने नेचर में एक पेपर में सुपरवुड के पीछे की तकनीक प्रस्तुत की।

इस सामग्री को बनाने के लिए, टीम ने लकड़ी को पकाकर और रासायनिक उपचार करके शुरुआत की। फिर उन्होंने उसे संपीड़ित किया, जिससे एक सामान्य बोर्ड चार गुना हल्का हो गया। इस प्रक्रिया में, हू ने पाया कि इस प्रयोग ने सेल्यूलोज़ तंतुओं को एक-दूसरे के करीब धकेल दिया, जिससे पेड़ के परिसंचरण तंत्र को बनाने वाले चैनल ढह गए।

पहले तो यह प्रयोग एक असाधारण खोज जैसा लगा जो अंततः गैलरी में ही रह जाएगा। कई लोगों ने इस व्यवसाय के बारे में हू से संपर्क किया, लेकिन उन्होंने उन्हें बताया कि वे सिर्फ़ एक विश्वविद्यालय के प्रोफ़ेसर हैं और उन्हें इस परियोजना के बारे में कुछ नहीं पता।

हालांकि, हार मानने के बजाय, हू ने अगले कुछ वर्ष प्रौद्योगिकी को परिष्कृत करने में बिताए, जिससे सामग्री का उत्पादन समय एक सप्ताह से घटकर कुछ घंटों का रह गया।

शुरुआती ध्यान के बाद, ज़्यादातर लोगों ने सुपरवुड को एक नई चीज़ समझा। हालाँकि, इन्वेंटवुड के सीईओ एलेक्स लाउ ने हू से संपर्क किया और 2021 में कंपनी के व्यावसायीकरण में मदद की।

स्टार्टअप को बाद में 2022 में ऊर्जा विभाग से 20 मिलियन डॉलर का अनुदान मिला, और विभिन्न निवेशकों से 30 मिलियन डॉलर का अतिरिक्त वित्तपोषण प्राप्त हुआ।

विशाल क्षमता

स्टार्टअप अब सुपरवुड के अपने पहले बैच का उत्पादन इसी गर्मी से शुरू कर रहा है। लाउ का कहना है कि अपनी तरह का पहला व्यावसायिक संयंत्र छोटा है। शुरुआती उत्पादों का इस्तेमाल इमारत की "त्वचा" बनाने में किया जाएगा, यानी ऐसे गैर-भार वहन करने वाले हिस्से जिन्हें अभी भी सौंदर्य और टिकाऊपन की ज़रूरत होती है।

सुपरवुड (गहरे रंग की लकड़ी) का एक नमूना, जो नियमित लकड़ी के बगल में है और लंबे समय तक भार वहन करने वाले झुकने के परीक्षण से गुज़र रहा है। फोटो: वॉल स्ट्रीट जर्नल।

लंबे समय में, वे इमारत की रीढ़ की हड्डी को पारंपरिक सामग्रियों से बदलकर सुपर-हार्डवुड की ओर ले जाना चाहते हैं। श्री लाउ ने कहा, "इमारतों से होने वाले कार्बन उत्सर्जन का 90 प्रतिशत निर्माण के दौरान कंक्रीट और स्टील से आता है।"

प्लांट बनाने के लिए, इन्वेंटवुड ने अपने पहले सीरीज़ ए राउंड में 15 मिलियन डॉलर जुटाए। इस राउंड का नेतृत्व ग्रांथम फंड ने किया, जिसमें बारूक फ्यूचर वेंचर्स, बिल्डर्स वीसी और मूस क्लाइमेट पार्टनर्स, तीन प्रमुख फंड शामिल थे जो टिकाऊ तकनीक, जलवायु और सामग्री नवाचार में निवेश करते हैं।

सुपरवुड की शुरुआत सामान्य लकड़ी से होती है, जो मुख्य रूप से दो यौगिकों से बनी होती है: सेल्यूलोज़ और लिग्निन। दरअसल, नैनोक्रिस्टलाइन सेल्यूलोज़ कार्बन फाइबर से भी ज़्यादा मज़बूत होता है। इसलिए मुख्य लक्ष्य लकड़ी के इस अंतर्निहित तत्व की मज़बूती को बढ़ाना है।

कंपनी लकड़ी की आणविक संरचना को संशोधित करने के लिए खाद्य उद्योग में प्रयुक्त रसायनों का उपयोग करती है, फिर सेल्यूलोज अणुओं के बीच हाइड्रोजन बंधों की संख्या बढ़ाने के लिए सामग्री को संपीड़ित करती है।

किसी पदार्थ को चार गुना संपीड़ित करने की क्षमता के कारण, कई लोग सोचेंगे कि सुपरवुड उतनी ही मज़बूत है। "लेकिन इस प्रक्रिया के दौरान बनने वाले अतिरिक्त बंधों के कारण यह वास्तव में लगभग 10 गुना ज़्यादा मज़बूत है," लाउ बताते हैं।

हल्के रंग की पारंपरिक लकड़ी के बीच सैंडविच की तरह इस्तेमाल करने पर, सुपरवुड घर की चौखट में स्टील बीम के बजाय भार वहन करने वाले विकल्पों को मज़बूत बना सकता है। फोटो: वॉल स्ट्रीट जर्नल।

कंपनी का कहना है कि इसका नतीजा एक ऐसी सामग्री के रूप में सामने आया है जिसकी टूटने की क्षमता स्टील से 50 प्रतिशत ज़्यादा है और वज़न-से-ताकत का अनुपात 10 गुना बेहतर है। यह क्लास ए अग्नि मानकों को भी पूरा करता है, यानी यह आग के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है और सड़न व कीटों से होने वाले नुकसान के प्रति भी प्रतिरोधी है।

दरअसल, इमारतों के संरचनात्मक तत्वों में सुपरवुड का इस्तेमाल किया जाए या नहीं, इसके लिए अभी भी कंपनी के साझेदारों, जिनमें बिल्डर और आर्किटेक्ट शामिल हैं, से प्रमाणन की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, सुपरवुड के लिए नई निर्माण प्रक्रियाओं की भी आवश्यकता होती है, क्योंकि यह सामग्री इंजीनियर्ड वुड संरचनाओं में आमतौर पर लगने वाले स्टील के जोड़ों को हटाने के लिए पर्याप्त मज़बूत होती है।

डब्ल्यूएसजे के अनुसार, इस सामग्री का उपयोग निर्माण के अलावा भी किया जा सकता है। सुपरवुड कार्बन फाइबर जैसा होता है, लेकिन कम भंगुर होता है। इसका उपयोग खेल उपकरणों और टेनिस जूतों से लेकर रेस कारों और हवाई जहाजों तक, हर चीज़ में पहले से ही किया जा रहा है।

स्रोत: https://znews.vn/sieu-vat-lieu-chong-dan-chong-chay-va-ben-hon-ca-thep-post1565040.html