Song J et al. (2018) Processing bulk natural wood into a high-performance structural material. Nature 554.

Song J, Chen C, Zhu S. et al. (2018) Processing bulk natural wood into a high-performance structural material. Nature 554, 224–228 – https://doi.org/10.1038/nature25476 – University of Ljubljana open access article pdf

Abstract (povzetek):

Sintetični konstrukcijski materiali z izjemnimi mehanskimi lastnostmi imajo bodisi veliko težo in škodljiv vpliv na okolje (na primer jekla in zlitine) bodisi zapletene proizvodne procese in s tem visoke stroške (na primer kompoziti na osnovi polimerov in biomimetični kompoziti). Naravni les je poceni in bogat material, ki se že tisočletja uporablja kot konstrukcijski material za gradnjo stavb in pohištva. Vendar so mehanske lastnosti naravnega lesa (njegova trdnost in žilavost) nezadovoljive za mnoge napredne inženirske konstrukcije in uporabe. Predobdelava s paro, toploto, amoniakom ali hladnim valjanjem, ki ji sledi zgoščevanje, je pripeljala do izboljšanja mehanskih lastnosti naravnega lesa. Vendar pa obstoječe metode povzročajo nepopolno zgoščevanje in pomanjkanje dimenzijske stabilnosti, zlasti v vlažnem okolju, zato se les, obdelan na te načine, lahko razširi in oslabi. Tukaj poročamo o preprosti in učinkoviti strategiji za preoblikovanje naravnega lesa v visokozmogljiv strukturni material z več kot desetkratno povečano trdnostjo, žilavostjo in balistično odpornostjo ter večjo dimenzijsko stabilnostjo. Naš dvofazni postopek vključuje delno odstranitev lignina in hemiceluloze iz naravnega lesa s postopkom vrenja v vodni mešanici NaOH in Na2SO3, ki mu sledi vroče stiskanje, kar vodi do popolnega razpada celičnih sten in popolne zgoščevanja naravnega lesa z visoko poravnanimi celuloznimi nano vlakni. Ta strategija se je izkazala za splošno učinkovito za različne vrste lesa. Naš predelani les ima specifično trdnost, ki je višja od trdnosti večine konstrukcijskih kovin in zlitin, kar ga naredi za poceni, visoko zmogljivo in lahko alternativo.

V tem prispevku (Letter) v reviji Nature je predstavljen zanimiv način komprimiranja (zgoščevanj) naravnega lesa v zgoščen nov konstrukcijski material, ki naj bi imel izredne konstrukcijske lastnosti. Na problematičnost tega postopka opozarjajo v svojih komentarjih različni raziskovalci, da postopek sicewr izboljšuje določene izbrane konstrukcijske lastnosti na račun bistvenega poslabšanja drugih lastnosti, ki jih sicer ima naravni les.

Članek je bil objavljen leta 2018. Od leta 2025 deluje podjetje InventWood, ki prodaja komercialni izdelek poimenovan superles (Superwood), razvit na osnovi tehnologije, opisane v članku v reviji Nature. Več o podjetju InventWood tudi na spletnih straneh Wikipedije.

URL: https://www.nature.com/articles/nature25476