„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) došli do načina kako da se napravi alternativa koja bukvalno „raste“ na drveću. Koristeći novi proces „denzifikacije“ odnosno zgušnjavanja, tim je uspeo da napravi „super 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 još 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 „super 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) što uzrokuje rušenje zidova ćelija i formiranje visoko usklađenih celuloznih nanovlakana. Krajnji rezultat je potpuno zgusnuto drvo, koje je mnogo jače od prirodnog.

„Ovaj novi način tretiranja drveta čini ga 12 puta jačim od prirodnog drveta i deset puta težim“, kaže Hu. „Može 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 tržište kao povoljnija, lakša i obnovljiva alternativa za čelik i legure titanijuma. To bi moglo omogućiti i mekšem drveću da se takmiči sa čvstim, ali i onim koje sporije raste. „Ovakvo drvo može se koristiti za automobile, avione, zgrade – može imati bilo koju primenu gde se koristi čelik“, kaže Hu. „Meko drvo poput bora ili balse, koje raste brzo i ekološki je prihvatljivije, moglo bi da zameni sporo rastuće a gušće drvo poput tikovine bi moglo da se koristi za pravljenje nameštaja ili za zgrade.“

Istraživanje je objavljeno u časopisu „Nature“.