Čtvrtek 6. října 2022, svátek má Hanuš
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Čtvrtek 6. října 2022 Hanuš

Je budoucnost ve dřevě? Vědci z něj vytvořili nečekaně odolný materiál

aktualizováno  0:54
Dřevo je levný a užitečný materiál, ovšem nepříliš tvrdý, což ho pro některá využití diskvalifikuje. Vědci nyní ale vyvinuli postup, kterým lze slisovat dřevo tak, aby bylo tvrdé jako ocel, ale zároveň mnohem lehčí a levnější. Nový materiál slibuje možnosti širokého využití, zatím je ale výroba náročná.

Dřevo pevné jako železo? (ilustrační foto) | foto: montáž: Pavel Kasík, Technet.czProfimedia.cz

Tým výzkumníků z Marylandské univerzity vyvinul poměrně jednoduchý postup, jak slibný materiál vytvořit. Výsledky své práce publikovali v prestižním vědeckém časopise Nature.

Dřevo nejprve čeká chemická lázeň: výzkumníci využili roztok hydroxidu sodného a siřičitanu sodného, ve kterém dřevo vařili 7 hodin. Tím byla ve dřevě zachována celulóza, ale odstraněny některé polymery, včetně části ligninu, který ve dřevě zpevňuje buněčné stěny.

Znázornění procesu: chemický proces je následován lisováním

Následně dojde k samotnému stlačování, které trvá celý den a je prováděno za teploty 100 °C, což má umožnit vytvořeních nových chemických vazeb a zajistit tak větší pevnost. Konkrétně se prý vytvoří nové vodíkové vazby mezi nanovlákny celulózy, které se stlačením provážou.

Nečekaně pevný a odolný materiál

Pod elektronovým mikroskopem je prý vidět, jak se do sebe slisovaná dřevěná vlákna zaklesnou: „Vidíte všechna ta nanovlákna, seřazená ve směru růstu,“ říká Hu Liangbing, jeden z týmu autorů z Universito of Maryland.

Stlačené dřevo je 11,5krát tvrdší, než běžné dřevo

Produkty tohoto procesu  jsou opravdu pozoruhodné. Vznikne „prkno“, které je 11,5krát tvrdší než původní dřevo a má trojnásobnou hustotu. Je také odolnější vůči poškrábání a vydrží i pořádný náraz. Konkrétně se můžete podívat na odolnost třímilimetrové vrsty materiálů 46gramovému projektilu o rychlosti 30 metrů za sekundu.

Balistický test slisovaného dřeva:

Zároveň je také možné toto „superdřevo“ během procesu vytvarovat do různých podob. Materiál, který je tvrdý jako ocel, ale přibližně šestkrát lehčí, samozřejmě zní velmi lákavě – využití by mohl nalézt například ve výrobě automobilů, letadel nebo i budov. Nové dřevo by mohlo nahradit řadu jiných materiálů, od oceli přes plasty, a dokonce prý i uhlíková vlákna nebo některé slitiny titanu.

Různé pokusy vylepšit vlastnosti dřeva jsou v hledáčku vědců již minimálně od čtyřicátých let 20. století. Nejde také samozřejmě o první pokus dřevo stlačit. Ty dřívější ale nebyly tak úspěšné. Docílily jen tři až čtyřikrát silnějšího materiálu, který měl různé nedostatky. Některé byly příliš křehké, dalším obecným nedostatkem byla špatná odolnost vůči vodě. Ve vlhkém prostředí běžně slisované dřevo bobtná a vrací se do původního tvaru. To zde problém není: i v testování v extrémně vlhkých podmínkách po dobu pěti dnů materiál nabobtnal za tuto dobu jen o 10 % a pokud byl potřený barvou, nedošlo k nabobtnání prý vůbec.

Superdřevo nabízí potenciál do budoucna, zatím není praktické

Zatím je výroba tohoto „superdřeva“ poměrně zdlouhavá, ale údajně by neměl být žádný problém ji do budoucna zrychlit a zefektivnit. Výzkumníci proces úspěšně vyzkoušeli s různými druhy dřeva, zdá se tedy být dostatečně univerzální. Další jasnou výhodou by po zlepšení výrobního procesu tak byla nízká cena: dřevo je levné, dostupné a obnovitelné. Využití slisovaného dřeva by také bylo ekologicky šetrnější než jiné materiály.

Zatím se tedy zdá, že nic nebude bránit velkému comebacku dřeva. V budoucnu bychom mohli jezdit v dřevěných autech nebo letět letadlem, který staronový materiál také využívá. Server Scientific American dále upozorňuje, že existují i další snahy využít dřevo novátorským způsobem: například jej zprůhlednit. To by umožnilo třeba udělat prakticky celé domy ze dřeva: včetně oken. Je tedy možné, že budoucnost je opravdu v jednom z nejběžnějších materiálů na Zemi.

Podle některých expertů ale bude potřeba ještě celá řada pokusů a omylů. Týmy experimentují s tím, jaké složky ze dřeva odstranit, aby vylepšily jeho parametry. „Snažíme se využít těch vlastností, které už dřevo od přírody má,“ říká Michaela Ederová z Institutu Maxe Plancka v Německu. „Je to fantastický materiál, se kterým se dá pracovat a vylepšovat jej.“

Aktualizace: Do článku jsme doplnili citace a podrobnosti o experimentu.

  • Nejčtenější

ANALÝZA: Jak se bude dál vyvíjet válka na Ukrajině?

S tím, jak postupuje čas, se pomalu obnažují důvody účastníků války, pro které do ní šli. Zároveň již odpadly některé...

Proti invazi bojují i české tanky. Máme jen málo munice, říká ukrajinský tankista

Premium Česká republika byla jednou z prvních zemí, které poskytly bojující Ukrajině těžké zbraně, včetně bojových tanků T-72....

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Nejblíž za 22 let. Vysloužilá sonda pořídila snímky Jupiterova měsíce Europa

Pět let letěla sonda Juno k Jupiteru, aby v roce 2016 u něj začala svou práci. Přestože již má své původní úkoly dávno...

Chcete YouTube ve vysokém rozlišení? Zaplaťte. Uživatelé zuří

Server YouTube začal testovat novou funkci, která však pobouřila diváky. Je totiž možné, že v budoucnu bude nutné za 4K...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Windows 11 dostal balíček vylepšení. Novinky vás mohou nalákat na upgrade

Systém Windows 11 slaví svůj první rok na trhu. Týden před jeho narozeninami vydala společnost Microsoft první velkou...

ANALÝZA: Co udělají USA, když Rusko použije atomovou bombu? Jsou tři možnosti

Premium Pořád se věští z koule, jestli Rusko použije na Ukrajině atomovku, kreslí se různé scénáře, ale vůbec se neví, co by...

Jak přestat chrápat. Pomoct může i tenisový míček, říká primář Jirák

Premium Chrápání postihuje zhruba 57 procent mužů a 40 procent žen. Kdy může být chrápání signálem vážného problému? A co to je...

Mužské sny. Po čem muži doopravdy touží a co si radši nechají ujít

Premium My ženy si ve svých hlavách dokážeme utvořit dokonalé scénáře a domněnky, které jsou ovšem mnohdy vzdálené realitě....

POZOR VLAK: Papírová RC lokomotiva je světovým unikátem

Toto jste ještě neviděli, štáb magazínu POZOR VLAK natočil naprostý železniční unikát, zářivě žlutý model elektrické...

Tuto technologii nejspíš používáte, ale dost možná ne naplno. Co vše umí NFC

Premium Používá se denně k bezkontaktnímu placení, ale také k tisku, párování sluchátek, načtení jídelního lístku, otevření...

KVÍZ: Znáte historii československého letectva a jeho letadla?

Svého času se 17. září slavil Den československého letectva. Své znalosti z historie této složky československé armády...

Nesmí se na ně spěchat. Jak fungují úložiště zemního plynu?

V září vrcholí období, kdy se od dubna vtlačují do podzemních úložišť zásoby zemního plynu. Pro tento účel se v Česku...

Nejtěžší bylo Hance v jejích posledních dnech lhát, říká Margita o Zagorové

Je to pět týdnů, co odešla zpěvačka Hana Zagorová (†75), se kterou žil její muž Štefan Margita (66) třicet let. Pěvec...

Z odebrání titulu jsem šokovaný a smutný, říká dánský princ Nikolai

Dánská královna Margrethe II. (82) se tento týden rozhodla odebrat tituly všem potomkům svého druhorozeného syna, kteří...

Rus streamoval plynový hořák, aby se vysmál Evropanům. Twitch zasáhl

Zatímco se Evropané kvůli nedostatku plynu připravují na tuhou zimu, Rusové je provokují tím, že na internet vysílají...

Značka Lindt má ochranu, soud nařídil Lidlu zničit zásoby čokoládových zajíčků

Čokoládoví zajíčci od společnosti Lindt & Sprüngli si zaslouží ochranu před napodobeninami. Rozhodl o tom ve čtvrtek...

Po malých institucích také ČSOB. Banky začínají nabízet úroky podobné ČNB

Na předchozí zvyšování úrokových sazeb České národní banky (ČNB) začínají výrazněji reagovat zvyšováním úročení vkladů...