Οι μηχανικοί στο Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ στο College Park έχουν βρει έναν τρόπο να βελτιώσουν τις φυσικές ιδιότητες του ξύλου. Μετά από μια ορισμένη επεξεργασία, το υλικό από άποψη αντοχής και ακαμψίας μπορεί να ανταγωνιστεί με χάλυβα, κράμα τιτανίου, ανθρακονήματα, αλλά ταυτόχρονα παραμένει ελαφρύ και φθηνό. Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύονται στο περιοδικό Nature.
"Ο νέος τρόπος επεξεργασίας ξύλου το καθιστά 12 φορές ισχυρότερο από το συμβατικό ξύλο και 10 φορές πιο άκαμπτο", δήλωσε ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας Liangbin Hu. Όπως σημειώνει ο δεύτερος επικεφαλής της έρευνας, ο Teng Li, ο συνδυασμός αυτών των δύο ιδιοτήτων πρακτικά δεν εμφανίζεται στη φύση.
«Το νέο ξύλο είναι τόσο δυνατό όσο το ατσάλι, αλλά έξι φορές ελαφρύτερο», λέει ο Teng Li. "Και χρειάζεται 10 φορές περισσότερη ενέργεια για να το σπάσει σε σύγκριση με το φυσικό ξύλο." Οι επιστήμονες δοκίμασαν ακόμη και τη δική τους εφεύρεση για διείσδυση σε σφαίρες: εάν ένα φυσικό δείγμα τρυπήθηκε από μια σφαίρα, τότε το επεξεργασμένο κομμάτι υπέστη μόνο ζημιά.
Το μυστικό της βελτίωσης του υλικού συνίσταται σε επεξεργασία δύο μερών: πρώτον, το ξύλο «βράζεται» σε διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου και θειώδους νατρίου, λόγω του οποίου καθαρίζεται μερικώς από λιγνίνη (μια ένωση πολυμερούς στο φυτικό κυτταρικό τοίχωμα που χρησιμεύει ως ένα φυσικό στοιχείο σύνδεσης) και ημικυτταρίνη (ένας πολυσακχαρίτης που ενισχύει το κυτταρικό τοίχωμα). η κυτταρίνη παραμένει «αβλαβής». Αυτό ακολουθείται από το στάδιο της καυτής συμπίεσης, όταν το υλικό συμπιέζεται λόγω της ταυτόχρονης εφαρμογής θερμότητας και πίεσης - σχηματίζονται νέοι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μορίων κυτταρίνης. Οι ερευνητές τονίζουν ότι αυτή η μέθοδος είναι καθολική για διαφορετικούς τύπους ξύλου και είναι αρκετά εύκολο να εφαρμοστεί.
Ένα υλικό με τόσο υψηλή απόδοση στο μέλλον έχει ένα πολύ ευρύ φάσμα εφαρμογών. «Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αυτοκίνητα, αεροπλάνα, κτίρια - οπουδήποτε χρησιμοποιείται χάλυβας», λέει ο Liangbin Hu. Επιπλέον, μαλακά ξύλα όπως το πεύκο ή το βάλσαμο, τα οποία τείνουν να αναπτύσσονται γρήγορα, μπορεί να εκτεθούν σε αυτήν τη φυσικοχημική επίθεση για να αντικαταστήσουν, για παράδειγμα, στην κατασκευή επίπλων, αργά αναπτυσσόμενα, πυκνότερα ξύλα (τικ).
