Oamenii de știință au creat un lemn rezistent ca oțelul pentru construcții mai durabile și mai „verzi”

Experții fac din materialele de construcție sustenabile o realitate, îmbunătățind resurse naturale precum lemnul. Oamenii de știință au creat un lemn rezistent ca oțelul.

Ideea este de a modifica chimic lignoceluloza, componentă esențială a lemnului și a multor plante, pentru a-i amplifica proprietățile și a o adapta la diverse aplicații. Cu o producție anuală de 181,5 miliarde de tone de lemn, această resursă regenerabilă este extrem de promițătoare.

• Universul invizibil dezvăluie noi indicii despre materia întunecată
• De ce ni se pare că luna decembrie „vine mai devreme” în fiecare an?

Cercetători de la Florida Atlantic University, University of Miami și Oak Ridge National Laboratory (toate acestea fiind instituții din SUA), și-au propus să transforme lemnul într-un material „eco-friendly și performant”.

O încercare de a produce materiale de construcție mai rezistente

„Studiind lemnul la diferite niveluri, de la structurile microscopice din pereții celulari până la întregul buștean, am învățat cum să îmbunătățim chimic materialele naturale pentru utilizare practică”, a declarat Vivian Merk, autoare principală a studiului.

Întrebarea de la care au pornit a fost una simplă, dar ambițioasă: pot fi adăugate minerale extrem de dure la scară nano în structura lemnului, pentru a-l întări fără a-i crește considerabil greutatea, costul sau impactul asupra mediului?

Folosind esențe de lemn cu porozitate inelară precum stejarul roșu american, echipa a aplicat un proces chimic ingenios. Oamenii de știință au produs ferrihidrit, un oxid de fier natural, prin combinarea nitratului de fier cu hidroxid de potasiu. Scopul a fost introducerea acestor nanocristale direct în pereții celulari ai lemnului pentru a crea un lemn rezistent ca oțelul.

Cercetătorii au creat un lemn rezistent ca oțelul

Rezultatul? Un lemn mai rezistent la nivel microscopic, dar cu comportament mecanic global (la îndoire sau rupere) relativ neschimbat. Tratamentul a adăugat o greutate minimă și a fost sigur, ieftin și ecologic, scrie Interesting Engineering.

Pentru a analiza rezultatele, cercetătorii au folosit microscopie de forță atomică și metoda AM-FM pentru a evalua elasticitatea și rigiditatea, completate de teste mecanice clasice pe probe tratate și netratate.

„Prin întărirea lemnului natural în mod sustenabil, cercetătorii noștri pun bazele unei noi generații de materiale bio, capabile să înlocuiască oțelul și betonul în construcții, mobilier sau poduri”, a spus Stella Batalama, decană a Colegiului de Inginerie.

Concluzia? Un astfel de material ar putea reduce drastic emisiile de carbon, deșeurile și impactul ecologic al construcțiilor. Studiul a fost publicat în revista ACS Applied Materials and Interfaces.

Vă recomandăm să citiți și:

Test de cultură generală. Cine a inventat munca?

Cercetătorii au creat pielea umană imprimată pentru a înlocui testarea pe animale

Cel mai mic stimulator cardiac din lume se alimentează din fluidele corpului și se dizolvă după folosire

Prima baterie reîncărcabilă, pe bază de deșeuri nucleare, a fost prezentată în Japonia