«Supertre» er 10 ganger mer slitesterkt, men 6 ganger lettere enn stål

InventWood có trụ sở tại Maryland đã tạo ra loại vật liệu “siêu gỗ” có độ bền cao. Ảnh: CNN. — InventWood, et selskap basert i Maryland, har laget et svært slitesterkt «superwood»-materiale. Foto: CNN.

Et amerikansk selskap har laget en ny tresort som har et styrke-til-vekt-forhold som er 10 ganger høyere enn stål, samtidig som den er opptil 6 ganger lettere.

Produktet, kalt «Superwood», har nettopp blitt kommersielt lansert av InventWood, et selskap som er medgrunnlagt av materialforskeren Liangbing Hu.

For over ti år siden begynte Hu sin søken etter å omdefinere et av menneskehetens eldste byggematerialer. Mens han jobbet ved University of Marylands Center for Materials Innovation, fant Hu – nå professor ved Yale – en måte å kreativt omstrukturere tre.

Han har til og med gjort tre gjennomsiktig ved å fjerne ligninet som gir det farge og styrke. Men hans virkelige mål er å styrke det, basert på cellulose, hovedkomponenten i plantefibre og den vanligste biopolymeren på planeten.

Gjennombruddet kom i 2017, da Hu først forsterket naturlig tre med en kjemisk behandling for å styrke cellulosen, noe som gjorde det til et bedre byggemateriale.

Prosessen innebærer å koke treverket i en selektiv kjemisk løsning, og deretter varmpresse det på cellenivå, noe som gjør det mye tettere. Etter en uke er resultatet et treverk med et høyere styrke-til-vekt-forhold enn de fleste metaller og strukturelle legeringer, ifølge forskning publisert i Nature.

Nå, etter år med forbedringer og mer enn 140 patenter, har Hu brakt Superwood til markedet. «Kjemisk og praktisk er det fortsatt tre», sier InventWoods administrerende direktør Alex Lau. «Men i konstruksjon kan det gjøre bygninger opptil fire ganger lettere, øke jordskjelvmotstanden og redusere belastningen på fundamenter, noe som gjør byggingen raskere og enklere.»

«Det ser ut som tre, bare sterkere og bedre på alle måter vi testet det på», la Lau til.

InventWood produserer for tiden «superwood» ved fabrikken sin i Frederick, Maryland. Selv om produksjonstider nå måles i timer i stedet for dager, trenger selskapet fortsatt tid til å skalere opp.

I starten vil «superwood» bli brukt til utendørs bruk som terrassebord og veggkledning, etterfulgt av innendørs bruk som paneler, gulv og møbler neste år. «Folk klager ofte over at treverk forringes over tid, vanligvis fordi det vrir seg eller brekker i metallskjøter», sa Lau. «Superwood kan erstatte metalldeler, til og med spiker, skruer og bolter.»

I fremtiden tror Lau at hele bygninger kan bygges med Superwood, men det vil kreve mer testing. I likhet med Hus opprinnelige forskning forsterkes treverket med en kjemisk prosess som endrer cellulosens struktur og komprimeres så tett at det ikke spretter tilbake.

«I teorien kan vi bruke alle tresorter», sa Lau. «Faktisk prøvde vi 19 forskjellige tresorter, inkludert bambus, og alle fungerte.»

Ifølge InventWood er «superwood» 20 ganger sterkere enn vanlig treverk og 10 ganger mer motstandsdyktig mot bulker takket være sin naturlig komprimerte hule struktur. Som et resultat er det motstandsdyktig mot mugg og insekter, og scorer høyest i standard brannmotstandstester.

«Superwood» koster for tiden mer enn vanlig trevirke, og produksjonen har et større karbonavtrykk, men Lau hevder at det er 90 % mindre enn stål. «Målet vårt er ikke å være billigere enn trevirke, men å konkurrere direkte med stål i storskalaproduksjon», sa han.

Andre former for konstruert tre har lenge vært brukt, men InventWood understreker at dette rett og slett er laminert tømmer, ikke tre som er modifisert på molekylært nivå som «superwood».

De siste årene har trenden med å bygge med tre blitt kraftig gjenopplivet i USA. Byen Milwaukee – hjem til verdens høyeste tretårn (Ascent MKE, 87 m høyt) – har nettopp annonsert planer om å bygge et 183 m høyt tretårn.

Konstruert tre er nå konkurransedyktig med stål og betong – den største barrieren er byggebransjen, som er konservativ og sen til å endre seg. «For å se mer trekonstruksjon trenger vi bedre utdanning , pilotprosjekter og riktig regelverk. Men sterke materialer som superwood vil åpne opp nye muligheter for moderne trearkitektur», sa han.