Connect with us
Budućnost

„Super-drvo“ kao zamena za titanijumske legure

Titanijumove legure su jedne od najjačih materijala sa kojima se može graditi, ali one mogu biti veoma skupe. Međutim, sada su istraživači sa University of Maryland (UMD) doÅ”li do načina kako da se napravi alternativa koja bukvalno ā€žrasteā€œ na drveću. Koristeći novi proces ā€ždenzifikacije“ odnosno zguÅ”njavanja, tim je uspeo da napravi ā€žsuper drvo“ koje ima čvrstoću i žilavost kao čelik.

Titanijumske legure su skuplja varijanta

Drvo je materijal koji je već prilično u upotrebi, ali lider tima sa UMD-a, Liangbing Hu, radi na njegovoj joÅ” većoj upotrebi. U poslednjih nekoliko godina, Hu je razvio prozirno drvo, filtere za vodu od spaljenog drveta i natrijum-jonske baterije bazirane na drvetu i listovima.

Novo ā€žsuper drvo“ svoju super snagu dobija kroz dvostepeni proces koji je razvio Huov tim. Prvo su istraživači kuvali uzorke drveta u vodenom rastvoru natrijum-hidroksida i natrijum-sulfita, koji delimično uklanja lignin i hemicelulozu iz materijala. Zatim obrađeno drvo biva presovano (vrući pritisak) Å”to uzrokuje ruÅ”enje zidova ćelija i formiranje visoko usklađenih celuloznih nanovlakana. Krajnji rezultat je potpuno zgusnuto drvo, koje je mnogo jače od prirodnog.

ā€žOvaj novi način tretiranja drveta čini ga 12 puta jačim od prirodnog drveta i deset puta težim“, kaže Hu. ā€žMože biti konkurent čeliku ili čak legurama titanijuma koliko je jak i izdržljiv, a može se uporediti i sa ugljeničnim vlaknima, ali je mnogo jeftiniji.“

Jedan od eksperimenata koji je tim sproveo testirajući materijal je bio ispaljivanje projektila nalik mecima iz vatrenog oružja. Projektili su prodirali direktno u prirodno drvo, dok je super drvo uspelo da ih zaustavi. Istraživači kažu da se proces može primeniti na različite vrste drveta i da se može skratiti kada se tretiraju veće količina materijala odjednom. Na početku procesa, drvo se može savijati i oblikovati u željeni oblik.

Novi materijal može dozvoliti da drvo uđe na tržiÅ”te kao povoljnija, lakÅ”a i obnovljiva alternativa za čelik i legure titanijuma. To bi moglo omogućiti i mekÅ”em drveću da se takmiči sa čvstim, ali i onim koje sporije raste. ā€žOvakvo drvo može se koristiti za automobile, avione, zgrade – može imati bilo koju primenu gde se koristi čelik“, kaže Hu. ā€žMeko drvo poput bora ili balse, koje raste brzo i ekoloÅ”ki je prihvatljivije, moglo bi da zameni sporo rastuće a guŔće drvo poput tikovine bi moglo da se koristi za pravljenje nameÅ”taja ili za zgrade.“

Istraživanje je objavljeno u časopisu ā€žNatureā€œ.