Разработка основана на результатах исследования, которое было опубликовано в журнале Nature еще в 2018 году. Тогда исследователи из Мэрилендского университета нашли простую технологию, которая позволяет на порядок повысить прочность древесины. В отличие от многих подобных исследований, метод вышел за пределы лабораторных тестов и дошел до коммерциализации.
В 2018 году представили двухэтапный процесс для обработки древесины. Они частично удаляли лигнин и гемицеллюлозу из волокон с помощью кипячения в водной смеси гидроксида и сульфата натрия. После этого заготовку прессуют, что приводит к полному разрушению клеточных стенок и уплотнению древесины с помощью целлюлозных нановолокон.
Цель состоит в том, чтобы укрепить целлюлозу, присутствующую в древесине. Нанокристалл целлюлозы на самом деле прочнее углеродного волокна, отмечают разработчики. Испытания показали, что метод подходит для различных пород древесины. При этом удельная прочность готового материала выше, чем у большинства конструкционных металлов и сплавов.
Мы можем уплотнить материал в 4 раза, и вы можете подумать: «О, он станет в четыре раза прочнее, потому что в нем в четыре раза больше волокон». Но на самом деле он будет в 10 раз прочнее из-за всех этих дополнительных связей, которые создаются.
Алекс Лау, генеральный директор InventWood
В течение нескольких лет ученые работали над совершенствованием технологии, чтобы сократить с более чем недели до нескольких часов время, необходимое для изготовления материала. Готовую технологию запатентовали для стартапа InventWood.
В компании заявляют, что материал на 50% прочнее стали, а соотношение прочности к весу в 10 раз лучше. Он также устойчив к пламени, гниению и вредителям. С некоторой полимерной пропиткой его можно использовать и на открытом воздухе.
Для первого завода InventWood привлекла $15 млн инвестиций. В компании заявляют, что материал начнут поставлять уже летом. Первыми продуктами станут фасадные материалы для коммерческих и элитных жилых зданий. Но в компании планируют в дальнейшем производить деревянные балки, которые смогут заменить металлоконструкции в основе зданий.
Читать далее:
Физики исполнили мечту алхимиков: свинец в коллайдере превратили в золото
Ученые решили проблему, которая мешала запуску термоядерных реакторов почти 70 лет
Старая модель не работает: ученые ищут новые объяснения устройства Вселенной
Иллюстрация на обложке: designed by ninjason1 — Freepik.com, лицензия