Недавно созданный тип древесины оказался в десять раз прочнее стали

Профессор американского университета создал невероятно прочный тип древесины

Американская компания разработала новый тип древесины, который, по её словам, имеет в 10 раз большую прочность по сравнению со сталью, но при этом в 6 раз легче. Лишь недавно эта древесина поступила на рынок в качестве коммерческого продукта, а производителем является компания, соучредителем которой является материаловед и профессор из США Лянбин Ху.

Фото: commons.wikimedia.org

Более десяти лет назад Лянбин Ху задался целью создать новый материал для одного из древнейших строительных материалов, известных человечеству. Работая в Центре инновационных материалов Мэрилендского университета, Лянбин Ху нашёл инновационные способы переработки древесины. Он даже сделал её прозрачной, удалив часть одного из её ключевых компонентов – лигнина, который придаёт древесине цвет и некоторую прочность.

Однако его настоящей целью было сделать древесину прочнее, используя целлюлозу – основной компонент растительного волокна и «самый распространённый биополимер на планете», по словам Ху.

Прорыв произошёл в 2017 году, когда Ху впервые укрепил обычную древесину, подвергнув её химической обработке для улучшения натуральной целлюлозы и сделав её более подходящим строительным материалом.

Древесину сначала кипятили в ванне с водой и специально подобранными химикатами, а затем подвергали горячему прессованию, чтобы разрушить её на клеточном уровне и значительно повысить плотность. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, к концу недельного процесса полученная древесина имела соотношение прочности к массе, «превосходящее большинство конструкционных металлов и сплавов».

«С химической и практической точки зрения это древесина», – пояснил генеральный директор InventWood Алекс Лау, присоединившийся к компании в 2021 году. Это позволит создавать конструкции, которые потенциально в четыре раза легче нынешних, сказал Лау, а значит, они будут более устойчивыми к землетрясениям, а также будет проще возводить фундаменты, что ускорит и упростит строительство.

Уникальную древесину производят на заводе в Фредерике (штат Мэриленд) и хотя время производства теперь измеряется часами, а не днями, потребуется некоторое время для расширения масштабов, сказал Лау.

Первоначально компания планирует сосредоточиться на изготовлении наружных изделий, таких как настилы и облицовка, а в следующем году перейти к внутренним изделиям, таким как стеновые панели, напольные покрытия и домашняя мебель.

Лау предполагает, что в конечном итоге из супердревесины можно будет построить целое здание, хотя это потребует дополнительных испытаний.

По данным InventWood, супердревесина до 20 раз прочнее обычной и до 10 раз устойчивее к вмятинам, поскольку её естественная пористая структура была разрушена и закалена. Это делает этот тип древесины невосприимчивым к грибкам и насекомым. Кроме того, супердревесина получает высший рейтинг по результатам стандартных испытаний на огнестойкость.

В настоящее время супердревесина стоит дороже обычной древесины, а её производство оставляет больший углеродный след, однако Лау отметил, что по сравнению с производством стали выбросы углерода здесь на 90% ниже.

Он добавил, что цель состоит «не в том, чтобы быть дешевле древесины, а в том, чтобы быть конкурентоспособными со сталью» при увеличении масштабов производства.