Сверхпрочная древесина как направление современного развития деревянного домостроения

В журнале Nature (https://www.nature.com/articles/nature25476) опубликованы результаты исследований, выполненных учеными из Университета штата Мэриленд (США), которые нашли способ создавать «супердревесину», которая в 10 раз жестче и в 12 раз прочнее обычной. По их мнению, новый материал способен заменить сталь и даже титановые сплавы, при этом он легче и проще в обработке.

В процессе исследований древесина подвергалась двухступенчатой обработке. Сначала деревянный блок кипятился в растворе гидроксида натрия и сульфита натрия, что позволило частично избавить материал от лигнина и гемицеллюлозы, которые придают дереву его структуру и жесткость. Затем блок сжимался между металлическими пластинами, нагретыми до 100°C при давлении 5 мПа (в 50 раз выше давления атмосферы на уровне моря), что позволило устранить зазоры между клеточными стенками в дереве, сокращая блок примерно на 20 процентов от его первоначальной толщины и делая его в три раза плотнее.

Материал подвергался проверке на прочность: так, если обычную доску пробивали насквозь пули, летящие со скоростью 30 метров в секунду, то лист нового материала задерживал их внутри.

Авторы отмечают, что предложенный метод улучшения свойств материала подходит для использования с любыми породами деревьев, что позволяет выбирать для его производства быстрорастущие деревья, сохраняя ценные и медленно растущие хвойные и другие породы.

Потенциал использования такой древесины – создание на ее основе легких и прочных конструкций, зданий и других сооружений, включая сейсмостойкое строительство.

[Иллюстрация: J. Song et al/Nature]

ИА ГРАД-ИНФО^®