Μια νέα τεχνολογία από τις ΗΠΑ φιλοδοξεί να μετατρέψει το ξύλο σε ένα υλικό με αντοχή εφάμιλλη, ή και ανώτερη, του χάλυβα, ανοίγοντας έτσι τον δρόμο για μια νέα εποχή στην κατασκευή κτιρίων.

Αμερικανική εταιρεία υποστηρίζει ότι επανασχεδίασε ριζικά ένα από τα αρχαιότερα υλικά, παρουσιάζοντας ένα νέο είδος ξύλου που διαθέτει έως και 10 φορές υψηλότερο λόγο αντοχής προς βάρος σε σύγκριση με τον χάλυβα, ενώ παραμένει έξι φορές ελαφρύτερο.

Το υλικό ονομάζεται «Superwood» και έκανε πρόσφατα την εμφάνισή του στην αγορά από την InventWood, μια εταιρεία που συνίδρυσε ο επιστήμονας υλικών Liangbing Hu.

Πριν από περισσότερα από δέκα χρόνια, ο Hu ξεκίνησε μια προσωπική αποστολή: να επαναπροσδιορίσει το ξύλο. Εργαζόμενος τότε στο Center for Materials Innovation του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ, ανακάλυψε απρόσμενους τρόπους να τροποποιήσει τη δομή του. Κατάφερε ακόμη και να το κάνει διάφανο, αφαιρώντας με χημική διαδικασία μέρος της λιγνίνης, του συστατικού που προσδίδει στο ξύλο το χρώμα και μέρος της αντοχής του.

Πίσω από αυτές τις προσπάθειες, βρισκόταν ένας πιο φιλόδοξος στόχος: να καταστήσει το ξύλο πιο δυνατό από ό,τι το γνωρίζουμε, αξιοποιώντας την κυτταρίνη, την κύρια δομή των φυτικών ινών και, όπως χαρακτηριστικά ανέφερε ο ίδιος, «το πιο άφθονο βιοπολυμερές στον πλανήτη».

Το 2017 σημειώθηκε η μεγάλη ανακάλυψη. Μέσω μιας σειράς χημικών επεξεργασιών που ενίσχυσαν τη φυσική κυτταρίνη, ο Hu κατάφερε να μετατρέψει απλό ξύλο σε ένα υλικό με αντοχές παρόμοιες με αυτές των βιομηχανικών μετάλλων.

Όπως αναφέρει το CNN, το ξύλο αρχικά βράστηκε σε νερό και επιλεγμένα χημικά, και στη συνέχεια πιέστηκε σε υψηλή θερμοκρασία μέχρι να καταρρεύσει η κυτταρική του δομή. Μέσα σε μια εβδομάδα, το υλικό απέκτησε αντοχή προς βάρος υψηλότερη από αυτή των περισσότερων μεταλλικών κραμάτων, όπως καταγράφηκε σε δημοσίευση στο περιοδικό Nature.

Μετά από χρόνια βελτιώσεων και πάνω από 140 πατέντες, το Superwood έκανε το εμπορικό του ντεμπούτο.

«Χημικά και πρακτικά, είναι ξύλο», δηλώνει ο CEO της InventWood, Alex Lau, ο οποίος ανέλαβε τα ηνία το 2021. Αυτό σημαίνει ότι, σε οικοδομικές εφαρμογές, τα κτίρια θα μπορούσαν να γίνουν έως και τέσσερις φορές ελαφρύτερα, πιο ανθεκτικά σε σεισμούς και ευκολότερα στην κατασκευή, καθώς οι καταπονήσεις στα θεμέλια θα μειωθούν δραστικά.

«Δείχνει σαν ξύλο, το πιάνεις και μοιάζει με ξύλο», συνεχίζει ο Lau. «Μέχρι να το μετρήσεις. Εκεί αλλάζει ολόκληρη η αφήγηση».

Η παραγωγή πραγματοποιείται στο εργοστάσιο της εταιρείας στο Μέριλαντ. Ο χρόνος κατασκευής έχει μειωθεί από ημέρες σε ώρες, αν και, όπως αναφέρει ο Lau, η μαζικοποίηση θα απαιτήσει χρόνο.

Το πρώτο βήμα είναι οι εξωτερικές εφαρμογές: επενδύσεις, decks, προσόψεις κτιρίων. Στη συνέχεια, θα ακολουθήσουν εσωτερικά στοιχεία, όπως πατώματα, επενδύσεις τοίχων, ακόμη και έπιπλα.

Ο Lau δίνει ένα παράδειγμα: «Τα έπιπλα καταρρέουν κυρίως στις μεταλλικές τους ενώσεις. Αν το Superwood μπορεί να αντικαταστήσει τα μεταλλικά στοιχεία, τότε η διάρκεια ζωής τους εκτοξεύεται».

Στόχος είναι να αντικατασταθούν όχι μόνο δοκοί, αλλά και βίδες, καρφιά και συνδετικά μέρη.

Η εταιρεία υποστηρίζει ότι το Superwood είναι έως και 20 φορές πιο ανθεκτικό από το κανονικό ξύλο και 10 φορές πιο ανθεκτικό σε χτυπήματα και βαθουλώματα, επειδή η πορώδης εσωτερική του δομή έχει συμπιεστεί και ενισχυθεί.

Μύκητες, έντομα, φωτιά; Αδιαπέραστο, σύμφωνα με την εταιρεία. Στις δοκιμές πυραντίστασης, λαμβάνει την μέγιστη βαθμολογία.

Αν και σήμερα κοστίζει περισσότερο από το κοινό ξύλο και έχει μεγαλύτερο αποτύπωμα άνθρακα στην παραγωγή, σε σύγκριση με τον χάλυβα, οι εκπομπές CO₂ (διοξειδίου του άνθρακα) είναι 90% χαμηλότερες.

«Δεν θέλουμε να είμαστε φθηνότεροι από το ξύλο. Θέλουμε να είμαστε ανταγωνιστικοί με τον χάλυβα», δήλωσε ο Lau στο CNN.

Η InventWood τονίζει ότι άλλα τεχνητά ξύλα της αγοράς δεν έχουν σχέση με αυτό. Εκείνα είναι κομμάτια ξύλου κολλημένα με ρητίνες, ενώ στην περίπτωση του Superwood έχουμε μοριακή αναδόμηση.

Παράλληλα, η παγκόσμια αρχιτεκτονική τάση επιστρέφει στο ξύλο, ακόμη και για ουρανοξύστες.

Στο Μιλγουόκι, έχει ήδη κατασκευαστεί ο υψηλότερος ξύλινος πύργος στον κόσμο, με ύψος 87 μέτρα, και σχεδιάζεται ένας νέος, στα 183 μέτρα.

Ο Philip Oldfield, καθηγητής αρχιτεκτονικής στην Αυστραλία, το θέτει ξεκάθαρα: «Το ζήτημα δεν είναι να γίνει το ξύλο πιο δυνατό. Είναι να πειστεί η βιομηχανία να αλλάξει. Και η βιομηχανία δεν αλλάζει εύκολα».