Vedci z University of Maryland vyvinuli nový druh upraveného dreva, ktorý má potenciál výrazne ovplyvniť budúcnosť stavebníctva aj ekológie. Tento materiál, známy pod názvom Superwood, je výsledkom špeciálnej chemickej a mechanickej úpravy bežného dreva. Podľa výskumu je niekoľkonásobne pevnejší než klasické drevo a v pomere pevnosti k hmotnosti dokáže konkurovať aj oceli – pričom zostáva oveľa ľahší a ekologickejší.
Pozrite si krátke vysvetľujúce video k téme Superwood a technológii jeho výroby:
Drevo, ktoré sa správa ako kov
Drevo patrí medzi najstaršie stavebné materiály, ale tím vedený profesorom Liangbingom Huom z laboratória Center for Materials Innovation ho dokázal vylepšiť spôsobom, ktorý posúva jeho možnosti na úplne novú úroveň.
Proces výroby Superwoodu pozostáva z dvoch hlavných krokov:
- Chemická úprava – z dreva sa odstráni časť lignínu a hemicelulózy, čo zníži jeho pružnosť, ale pripraví ho na ďalšiu fázu.
- Lisovanie pri vysokej teplote a tlaku – tým sa celulózové vlákna extrémne zhustia a usporiadajú, čím sa zvýši pevnosť a hustota materiálu.
Výsledkom je kompaktné, tvrdé drevo, ktoré má až 12-násobne vyššiu hustotu než pôvodné a viac než 10-násobne vyššiu pevnosť v ťahu v porovnaní s neupraveným drevom.
Vedci uvádzajú, že v pomere pevnosti k hmotnosti môže Superwood prekonávať oceľ – to znamená, že pri rovnakej hmotnosti unesie viac, hoci samotná „pevnosť v absolútnych číslach“ nie je vyššia ako pri všetkých druhoch ocele.
Výhody pre stavebníctvo
Superwood kombinuje pevnosť, nízku hmotnosť a obnoviteľný pôvod, čo z neho robí sľubný materiál pre moderné ekologické stavby.
V praxi by mohol priniesť:
- ľahšie konštrukcie, ktoré znižujú nároky na základy
- vyššiu odolnosť voči vlhkosti, škodcom a hnilobe
- lepšiu stabilitu počas zemetrasení vďaka menšej hmotnosti
- nízku uhlíkovú stopu počas výroby v porovnaní s oceľou či betónom
Spoločnosť InventWood, ktorá vznikla ako spin-off z Marylandskej univerzity, už materiál vyrába v pilotnom režime. Momentálne sa testuje jeho využitie v fasádnych obkladoch, terasách a nábytkových prvkoch, pričom sa plánuje aj rozšírenie na nosné prvky budov, akonáhle získa potrebné certifikácie.
Ekologický prínos
Výroba Superwoodu síce vyžaduje viac krokov než spracovanie bežného dreva, no v porovnaní s výrobou ocele alebo betónu je energeticky výrazne menej náročná. Podľa dostupných údajov môže produkovať až o 80–90 % menej emisií CO₂, čo by v budúcnosti mohlo prispieť k znižovaniu uhlíkovej stopy stavebného sektora – jedného z najväčších producentov emisií na svete.
Zatiaľ prekážky, ale aj veľký potenciál
Superwood zatiaľ nie je masovo vyrábaný a jeho cena je vyššia než pri bežných materiáloch. Navyše, aby sa stal plnohodnotnou alternatívou pre oceľ alebo betón, musí prejsť ďalším testovaním, certifikáciami a úpravou stavebných noriem.
Spoločnosť InventWood však už investuje do rozšírenia výrobných kapacít a plánuje zaviesť automatizovanú produkciu. Cieľom je znížiť cenu a sprístupniť materiál vo väčšom meradle – najprv pre architektov a dizajnérov, neskôr pre veľké stavebné projekty.
Budúcnosť stavebných materiálov
Superwood nie je zázrakom, ktorý okamžite nahradí oceľ, ale ide o jeden z najperspektívnejších materiálov 21. storočia. Využíva obnoviteľný zdroj – drevo – a ukazuje, že aj tradičný materiál sa dá vďaka vede a technológii premeniť na vysoko výkonnú, ekologickú alternatívu k priemyselným kovom.
Ak sa podarí prekonať ekonomické a regulačné bariéry, môže Superwood v budúcnosti zmeniť spôsob, akým staviame budovy, a zároveň prispieť k boju proti klimatickým zmenám.
