Новото изобретение може да допринесе за борбата с климатичните промени и замърсяването на въздуха
Учен от САЩ разработи нов тип дървен материал, за който твърди, че е много по-здрав от стоманата и скоро може да замени пироните и винтчетата при изграждането на различни конструкции. Наричат изобретението му Супердърво (Superwood) и даже вече е пуснато на пазара от компанията InventWood.
Историята на иновативното творение започва преди около десетина години. Тогава професорът от Станфордския университет Лиангбин Ху решава да се опита да подобри един от най-старите строителни материали, които са познати на човешката цивилизация. В процеса на работата си той успява да открие най-различни начини за преработване на дървесина. Даже твърди, че е успял да я направи прозрачна. Макар това да е интересен резултат, това не е била крайната цел на професора. А тя е била в това да се намери как да се усили здравината на дървото чрез една от неговите съставни части - целулозата.
“Тя е
основният компонент
на растителните влакна
и най-разпространеният биополимер на планетата. Биополимерите са големи, сложни молекули, които се срещат естествено в живите организми и са жизненоважни за тяхната структура и функция”, казва Ху.
След години на усърдна работа и десетки експерименти ученият прави своя пробив през 2017 г. С помощта на специална химическа обработка успял да укрепи естествената целулоза на дървото, придавайки му по-голяма издръжливост. Така Ху го превърнал в по-качествен строителен материал.
Самият процес, с който успял да го постигне, е сложен, но най-общо може да се обясни по следния начин: Ху и екипът му взели парче дървесина и го сварили в специална смес от вода и определена комбинация от химикали. След това го подложили на горещо пресоване, за да може да се разгради на клетъчно ниво, което подобрило плътността му. Този процес продължил седмица, като накрая учените получили дърво, чието съотношение здравина-маса е по-високо от това на повечето метали и сплави.
Съотношението здравина-маса е мярка за измерване на здравината на даден материал в сравнение с неговата маса. По-високото съотношение показва, че
материалът е
едновременно
здрав и лек,
което го прави идеален за приложения, при които теглото е критичен фактор, като например в авиацията, автомобилната промишленост и строителството.
След години на усъвършенстване на процеса по преработка и регистриране на над 140 патента, свързани с изобретението на Ху, то вече е на пазара.
“От химическа и практическа гледна точка е дърво. С изключение на това, че е много по-здраво и по-добро от дървото в почти всеки аспект, който сме тествали”, споделя бизнес съдружникът на Ху - Алекс Лау.
В сградите това би позволило да се правят конструкции, които са до четири пъти по-леки от днешните, обяснява той, което означава, че те биха били по-устойчиви на земетресения, както и по-леки за основите, върху които са построени, което би ускорило и улеснило строителството. Компанията на Ху прави супердървото в завод в американския щат Мериленд и въпреки че времето за производство вече се измерва в часове, а не в дни, дружеството все още не е в състояние да увеличи мащаба на направеното количество. Първоначално професорът планира да фокусира технологията си предимно върху външни приложения като строителството на тераси и облицовки, преди да премине към вътрешни като стенни панели, подови настилки и мебели за дома през следващата година.
“Хората винаги се оплакват, че мебелите се разпадат с времето. Това често се дължи на провисване или увреждане на вътрешната им конструкция, която сега е комбинация от дъски, придържани на място от гайки и пирони. Супердървото може да се използва за заместване на тези и други метални крепежни елементи”, предполага Алекс Лау.
В крайна сметка той предрича, че цяла сграда може да бъде построена от супердърво, въпреки че това ще изисква повече тестове.
Настоящият процес на преработка на дървесината не се различава коренно от този през 2017 г. Материалът се укрепва чрез химичен процес, който променя основната структура на целулозата и се компресира много плътно, без да се връща в първоначалното си състояние.
“Теоретично можем да използваме всякакъв вид дървен материал. На практика сме тествали 19 различни вида дървесина, както и бамбук, и методът е проработил при всички тях”, разкрива проф. Ху.
И Ху, и Лау настояват, че супердървото е до 20 пъти по-здраво от обикновеното и до 10 пъти по-устойчиво на извиване, прекършване и сцепване, защото естествената му пореста структура е била разрушена и укрепена. Също така това прави изобретението неподатливо на гъбички и насекоми. То има и голяма пожароустойчивост.
Последните години дадоха нов възход на дървената индустрия. Това допринесе и за увеличаването на новите открития и изобретения, свързани с нея. Благодарение на това вече се строят небостъргачи с дървесина. През 2022 г. в гр. Милуоки, в американския щат Уисконсин,
построиха дървен небостъргач
с височина 87 метра
Зданието има цели 25 етажа и към този момент е най-мащабната дървена конструкция на планетата. А вече има и планове за втори такъв небостъргач с височина от 183 м.
Освен това, ако дървото бъде интегрирано в съвременната строителна индустрия, то ще допринесе за подобряването на екологичните стандарти и намаляването на въглеродния диоксид. Професорът по архитектура от австралийския университет “Нов Южен Уелс” Филип Олдфилд заяви, че дървесината има екологични предимства пред много други строителни материали, тъй като производствените ѝ процеси са по-малко интензивни от тези на стоманата и бетона. Освен това тя може да абсорбира парниковите газове в атмосферата и да ги съхранява, така самите сгради ще работят за чистотата на въздуха и борбата с глобалното затопляне.
“Дървесните продукти могат да се считат за дългосрочна система за съхранение на въглерод, защото работата с тях може да доведе до “заключване” на въглеродните емисии в сградите за дълги периоди от време”, добавя той.
