Учёные утверждают, что им удалось создать новый суперматериал, который прочнее, легче и дешевле стали. Но новый материал не продукт высоких технологий и не металл. Это дерево. Исследователи Лиангбинг Ху (Liangbing Hu) и Тенг Ли (Teng Li) работают в Мэрилендском университете (США).
Используя химические реактивы, нагревание и давление им удалось повысить плотность древесины в три, а прочность в 10 раз. По словам Ху, такая древесина способна соперничать с некоторыми из самых прочных материалов в мире. «Мы заинтересованы в замещении стали и углеродного волокна прочной древесиной», – сказал он.
Прочная, но не дорогая
Эта технология не требует какого-то особого сырья. Следовательно, говорит Ху, стоимость продукта будет относительно низкой. «Мы можем использовать как очень дешёвое, так и очень редкое, дорогое дерево. Но в итоге получим похожий результат», – добавил он.
Исследователи назвали свой продукт «супердерево». Он получается путём частичного удаления лигнина – природного полимера, содержащегося в древесине.
«Лигнин подобен клею, который связывает все компоненты древесины вместе. Мы обнаружили, что для максимального уплотнения дерева нужно удалить часть этого клея», – объяснил Ху.
При варке древесины в растворе гидроксида натрия (NaOH) и сульфита натрия (Na2SO3) удаляется около половины лигнина. Затем в течение суток оно подвергается воздействию высокой температуры и давления. На этом процесс получения древесины с новыми свойствами завершается. По заявлению исследователей, она обладает достаточной прочностью для изготовления автомобилей, самолётов, ветрогенераторов и других изделий. Результаты работы учёных были опубликованы в журнале Nature.
Исследователи говорят, что их суперпрочная древесина должна оказывать менее негативное влияние на окружающую среду, чем сталь или другие металлы, которые она может заменить. Однако полностью экологически чистой она не является. При её получении используются некоторые из химических веществ, применяющихся при производстве бумаги.
Исследователь Тенг Ли говорит, что он и Ху ищут новые способы использования дерева, включая создание батарей, производство прозрачной древесины и бумаги.
«Деревья произрастают на Земле более миллиона лет. А люди используют древесину для строительства и изготовления мебели более 10 тыс. лет. И чем больше мы работаем с этим материалом, тем больше понимаем, что нам до сих пор не удалось полностью раскрыть его потенциал».
Другие учёные также ищут новые варианты использования дерева. Так, исследователи из Швеции сообщили о создании сверхпрочных волокон на основе древесины для изготовления одежды и других целей.
