"Superträ" hårdare än metall säljs på marknaden

SuperWood är ett träslag med extremt hög hållbarhet. Foto: InventWood .

Det amerikanska företaget InventWood har skapat en ny träsort som har ett hållfasthets-viktförhållande som är 10 gånger högre än stål, men är sex gånger lättare än stål. Träet, kallat Superwood, är ett påfund av materialforskaren Liangbing Hu.

Efter åratal av att finslipa processen och lämna in fler än 140 patent finns Superwood nu på marknaden. Det kommer att ersätta betong och stål i byggbranschen, vilket bidrar till att minska koldioxidutsläppen avsevärt.

Oväntade resultat från kemiska idéer

För mer än ett decennium sedan hittade Hu, när han arbetade vid University of Marylands Materials Innovation Center, innovativa sätt att omstrukturera trä. Han gjorde till och med materialet transparent genom att ta bort en del av ligninet, en viktig del av dess färg och en del av dess styrka.

Hus verkliga mål var att göra trä starkare. År 2017 uppnådde han detta först genom att kemiskt förbättra naturlig cellulosa, huvudkomponenten i växtfibrer, för att göra trä till ett överlägset byggmaterial.

Träet kokas först i en lösning av vatten och utvalda kemikalier, sedan varmpressas det för att få strukturen att kollapsa på cellnivå. Den veckolånga processen resulterar i trä med ett hållfasthets-viktförhållande som är "högre än de flesta metaller och strukturella legeringar", enligt studien som publicerades i tidskriften Nature .

SuperWoods produktionsprocess. Foto: InventWood.

I verkligheten är det fortfarande trä, och det kan bidra till att skapa strukturer som är fyra gånger lättare än de är idag, enligt Alex Lau, VD för InventWood. Materialet bidrar också till att öka jordbävningsmotståndet och minska belastningen på grunden, vilket påskyndar och förenklar byggprocessen.

Processen att ändra cellulosans grundstruktur kan tillämpas på alla typer av trä. ”Vi testade det faktiskt på 19 olika träslag samt bambu, och det fungerade på alla”, sa Lau.

Superwood är upp till 20 gånger starkare än konventionellt trä och upp till 10 gånger mer motståndskraftigt mot bucklor. Tack vare sin tätt komprimerade, naturligt porösa struktur är materialet även motståndskraftigt mot mögel och insekter, och uppnår högsta betyg i standard brandmotståndstester.

Trenden att använda trä i byggbranschen

Trä har använts i byggbranschen länge, men tidigare limmades det bara ihop. På senare år har trä använts flitigt, även i skyskrapor. Staden Milwaukee, hem till världens högsta trätorn (87 m), har just tillkännagivit planer på att bygga ett som är mer än dubbelt så högt.

Idag har betongproduktionen minskat, men det är fortfarande det mest använda byggmaterialet. Dess produktion står för upp till 7 % av de globala koldioxidutsläppen.

SuperWood är 20 gånger mer hållbart än vanligt trä. Foto: InventWood.

Philip Oldfield, professor i arkitektur och chef för School of Built Environment vid University of New South Wales, sa att trä är mindre energikrävande att producera, och biomassan inuti det lagrar koldioxid genom fotosyntes. ”Att bygga med trä kan hjälpa städer att låsa in koldioxidutsläpp i byggnader under lång tid”, sa Oldfield.

Trots att trä är hållbart och kan mäta sig med stål och betong har företag ännu inte använt trä i någon större utsträckning inom byggbranschen. Oldfield förklarar att branschen till sin natur är riskavers och långsam i förändring.

Han sa att det fanns ett behov av förbättrad utbildning , pilotprojekt och regelverk för att göra virke mer allmänt använt inom byggbranschen. Mer hållbara träslag som Superwood skulle kunna vara fördelaktiga och sporra till större användning av virke i framtiden.

InventWoods fabrik i Maryland har minskat produktionstiderna till några timmar om dagen, men Lau sa att uppskalning fortfarande kommer att ta tid. Inledningsvis planerar företaget att fokusera på utomhusapplikationer som golv och väggpaneler, innan de expanderar till inomhusapplikationer som innerväggspaneler, golv och möbler någon gång nästa år.

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