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 za teploty asi 100...

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.

Mohlo by vás zajímat: Černobyl

Černobylská havárie se stala 26. dubna 1986 v černobylské jaderné elektrárně na Ukrajině (tehdy část Sovětského svazu). Vzpomínka na tragédii v těchto dnech oživila televizní minisérie Černobyl.

Téma Černobyl v článcích Technet.cz:
Brzda místo plynu a plyn místo brzdy. To byl Černobyl
Havárie neskončí před rokem 2065. Černobyl polyká tuny vody a miliardy eur
Výbuch roztavil beton a tisícitunový poklop létal vzduchem. Černobyl 1986

Nejčtenější

Scéna jako z hororu. Na střeše mrakodrapu vrtule rozsekala cestující

Havárie vrtulníku N619PA na střeše budovy PAN AM 16.5. 1977

Části zdeformované vrtule se do ulic New Yorku řítily jako smrtící neřízené projektily. Vrtulník společnosti New York...

Třímachový zabiják letadlových lodí Suchoj T-4 byl velkým žroutem rublů

Suchoj T-4

Historie letectví se pozoruhodnými stroji jenom hemží. Jedním takovým byl i sovětský bombardér Suchoj T-4. Vznikl pouze...

Osudový omyl. První a poslední přistání proudového letadla v Olomouci

MiG-21F trupového čísla 0618 s nímž v Olomouci tragicky havaroval kadet Omran...

Bylo mu 23 let, když se u Přerova učil létat na vysoce výkonném letounu Mig-21F. Podcenil však zadání úkolu a při...

Kilogram má novou definici. Jeho fyzická podoba ztratila 50 mikrogramů

Kopie originálu kilogram z Paříže v americké laboratoři Sandia. Podobné vzory

Od 20. května začala platit nová definice kilogramu. Ta již nebude mít fyzickou podobu, ale bude odvozená od pevné...

Jarní aktualizace Windows 10 je ke stažení. Microsoft se moc nepředvedl

Světlý motiv v jarní verzi Windows 10  2019

Microsoft uvolnil ke stažení velkou jarní aktualizaci Windows 10. Nečekejte však žádné velké změny. Většina se odehrála...

Další z rubriky

„Nezastavitelný“ růst obnovitelných zdrojů se v roce 2018 zastavil

Fotovoltaická elektrárna u brněnského letiště se rozkládá na 40 hektarech a má...

Během posledních dvaceti let se výkon instalovaných obnovitelných zdrojů elektřiny každým rokem pravidelně zvyšoval....

Hledání nestačí, Google začne „konat“. Nové funkce umí česky a pomůžou

„Měníme se ze společnosti, která vám pomáhá věci najít, na společnost, která...

„Měníme se ze společnosti, která vám pomáhá věci najít, na společnost, která vám pomáhá věci uskutečnit.“ Tak začal...

Rodičák se zvýší, návrh konečně míří do Sněmovny
Rodičák se zvýší, návrh konečně míří do Sněmovny

Vláda dnes potvrdila, že od 1. ledna 2020 zvýší rodičovský příspěvek z 220 tisíc na 300 tisíc. Na vyšší sociální dávku se mohou těšit novopečení rodiče i ti, kdo příspěvek v současnosti pobírají.

Najdete na iDNES.cz