Procesul prin care lemnul devine la fel de puternic și dur ca oțelul
Oamenii de știință au dezvoltat un nou tip de „super lemn” . Este de peste 10 ori mai puternic și mai dur decât lemnul normal. Această inovație ar putea deveni un substitut natural și ieftin pentru oțel și alte materiale.
Cheia superputerilor noului lemn este un tratament chimic special urmat de un proces de compresie la cald. Legăturile chimice rezultate fac lemnul suficient de puternic pentru a fi utilizat în construcția clădirilor sau vehiculelor.
„Acest nou proces face lemnul de 12 ori mai puternic decât lemnul natural și de 10 ori mai dur”, spune cercetătorul senior Liangbing Hu, de la Universitatea din Maryland. „Lemnul ar putea fi o alternativă pentru oțel sau chiar pentru aliajele din titan. Este comparabil și cu fibra de carbon, dar mult mai puțin costisitor”, spune acesta.
Combinația pe care cercetătorii au creat-o pentru a trata lemnul nu se găsește în mod natural în natură. Pe lângă faptul că este la fel de puternic ca oțel, este și de șase ori mai ușor. Procesul prin care lemnul devine un material extrem de puternic implică doi pași.
Prima dată, lemnul natural este fiert într-un amestec de hidroxid de sodiu și sulfit de sodiu. De fapt, tehnica este similară cu procesul de fabricare a pastei de lemn pentru hârtie. În continuare, lemnul trece printr-o fază de compresie pentru a prăbuși pereții dintre celule individuale. Se adaugă căldură pentru a încuraja legături chimice noi în timp ce lemnul continuă să fie comprimat.
Aceste procese pot elimina anumiți polimeri, ca reformarea noului lemn să fie posibilă, păstrând în același timp și alți polimeri esențiali pentru rezistența acestuia. Duritatea lemnului vine, în cele din urmă, de la numărul mare de atomi de hidrogen legați de nanofibrele de celuloză, regăsite în structura materialului în mod natural.
Reacțiile chimice sunt destul de complexe, însă procedura însăși este de fapt destul de simplă și ieftină. Deoarece lemnul crește literal pe arbori, este o opțiune promițătoare pentru înlocuirea oțelului, a aliajelor de titan și a altor materiale în anumite situații.
Procesul s-a dovedit a funcționa și pe mai multe varietăți de lemn. Unul dintre următorii pași este extinderea și accelerarea procesului de producere a acestui lemn nou, deși cercetătorii spun că nu ar trebui să reprezinte o problemă prea mare.