'Superhout' is 10 keer duurzamer, maar 6 keer lichter dan staal

InventWood có trụ sở tại Maryland đã tạo ra loại vật liệu “siêu gỗ” có độ bền cao. Ảnh: CNN. — Het in Maryland gevestigde InventWood heeft een zeer duurzaam 'superhout'-materiaal ontwikkeld. Foto: CNN.

Een Amerikaans bedrijf heeft een nieuw type hout ontwikkeld dat een sterkte-gewichtsverhouding heeft die tien keer hoger is dan die van staal, en tegelijkertijd tot zes keer lichter is.

Het product, genaamd “Superwood”, is zojuist commercieel gelanceerd door InventWood, een bedrijf dat mede is opgericht door materiaalkundige Liangbing Hu.

Meer dan tien jaar geleden begon Hu aan zijn zoektocht om een van de oudste bouwmaterialen ter wereld te herdefiniëren. Tijdens zijn werk aan het Center for Materials Innovation van de University of Maryland ontdekte Hu – inmiddels professor aan Yale – een manier om hout creatief te herstructureren.

Hij heeft zelfs hout transparant gemaakt door de lignine te verwijderen die het zijn kleur en stevigheid geeft. Maar zijn echte doel is om het te versterken, op basis van cellulose, het hoofdbestanddeel van plantenvezels en het meest voorkomende biopolymeer ter wereld.

De doorbraak kwam in 2017, toen de heer Hu voor het eerst natuurlijk hout versterkte met een chemische behandeling om de cellulose te versterken, waardoor het een beter bouwmateriaal werd.

Het proces bestaat uit het koken van het hout in een selectieve chemische oplossing en het vervolgens op cellulair niveau warm persen, waardoor het veel dichter wordt. Na een week resulteert dit in hout met een hogere sterkte-gewichtsverhouding dan de meeste metalen en structurele legeringen, volgens onderzoek gepubliceerd in Nature.

Nu, na jaren van verbetering en meer dan 140 patenten, heeft meneer Hu Superwood op de markt gebracht. "Chemisch en praktisch gezien is het nog steeds hout", zegt Alex Lau, CEO van InventWood. "Maar in de bouw kan het gebouwen tot vier keer lichter maken, de aardbevingsbestendigheid verhogen en de belasting op funderingen verminderen, waardoor de bouw sneller en gemakkelijker wordt."

"Het lijkt op hout, alleen sterker en beter op alle manieren die we hebben getest", voegde de heer Lau toe.

InventWood produceert momenteel "superhout" in zijn fabriek in Frederick, Maryland. Hoewel de productietijden nu in uren in plaats van dagen worden gemeten, heeft het bedrijf nog steeds tijd nodig om op te schalen.

In eerste instantie zal "superhout" worden gebruikt voor buitentoepassingen zoals vlonders en gevelbekleding, gevolgd door binnentoepassingen zoals lambrisering, vloeren en meubels volgend jaar. "Mensen klagen vaak dat hout na verloop van tijd verslechtert, meestal omdat het kromtrekt of breekt bij metalen verbindingen", aldus Lau. "Superhout kan metalen onderdelen vervangen, zelfs spijkers, schroeven en bouten."

De heer Lau gelooft dat in de toekomst complete gebouwen met Superwood gebouwd kunnen worden, hoewel daarvoor meer onderzoek nodig is. Net als bij het oorspronkelijke onderzoek van de heer Hu wordt het hout versterkt met een chemisch proces dat de structuur van de cellulose verandert en zo sterk wordt samengeperst dat het niet meer terugveert.

"In theorie kunnen we elke houtsoort gebruiken", zei meneer Lau. "Sterker nog, we hebben 19 verschillende houtsoorten geprobeerd, waaronder bamboe, en ze werkten allemaal."

Volgens InventWood is "superhout" 20 keer sterker dan gewoon hout en 10 keer beter bestand tegen deuken dankzij de natuurlijk samengeperste holle structuur. Daardoor is het bestand tegen schimmel en insecten en scoort het het hoogst in standaard brandwerendheidstests.

"Superwood" kost momenteel meer dan gewoon hout en de productie ervan heeft een grotere CO2-voetafdruk, maar Lau beweert dat het 90% minder is dan staal. "Ons doel is niet om goedkoper te zijn dan hout, maar om direct te concurreren met staal in grootschalige productie", zei hij.

Andere vormen van bewerkt hout worden al lang gebruikt, maar InventWood benadrukt dat dit simpelweg gelamineerd hout is, en geen hout dat op moleculair niveau is gemodificeerd zoals "superwood".

De trend om met hout te bouwen is de laatste jaren sterk toegenomen in de VS. De stad Milwaukee – met 's werelds hoogste houten toren (Ascent MKE, 87 meter hoog) – heeft onlangs plannen aangekondigd voor de bouw van een 183 meter hoge houten toren.

Technisch hout kan nu concurreren met staal en beton – de grootste barrière is de bouwsector, die conservatief is en traag verandert. "Om meer houtbouw te zien, hebben we beter onderwijs , pilotprojecten en een goed regelgevingskader nodig. Maar sterke materialen zoals superhout zullen nieuwe mogelijkheden bieden voor moderne houtarchitectuur", zei hij.