Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


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.



Nejčtenější

Vyřešil jsem nejslavnější záhadu, tvrdí devadesátiletý britský matematik

Britský matematik Michael Atiyah (2018)

Britsko-libanonský matematik Michael Atiyah tvrdí, že našel důkaz jednoho z nejslavnějších nevyřešených matematických...

Zelená Sahara, o hodinu delší den a rozpad Afriky. Co čeká naši planetu?

Budoucnost

Na základě současných poznatků dokážou vědci odhadnout, co se stane v daleké budoucnosti. Připravili jsme pro vás výběr...



Po 50 letech se poletí k Měsíci, vesmírným turistou bude japonský miliardář

Prvním vesmírným turistou, který se vydá na oběžnou dráhu kolem Měsíce, bude...

Prvním vesmírným turistou, který se vydá na oběžnou dráhu kolem Měsíce, bude japonský miliardář Júsaku Maezawa....

„Je to jen bonus!“ Slavný matematik největší záhadu vyřešil jinou záhadou

Heidelberg Laureate Forum 2018 - Michael Atiyah

Devadesátiletý matematik, sir Michael Atiyah, vystoupil před odbornou veřejností, aby představil své řešení tzv....

Nejlepší editor fotek zdarma: nemusí se instalovat a vznikl v Praze

Ivan Kuckir, autor programu Photopea.com

Potřebujete otevřít a upravit PSD soubor, ale nemáte po ruce Photoshop? Tato překvapivě svižná online aplikace zvládne...

Další z rubriky

Praha instaluje chytré lampy, dobijí auto nebo pohlídají smog

Instalace chytré lampy v Karlíně

Na území Prahy stojí již delší dobu několik chytrých lamp. Nový projekt, který se buduje v Karlíně, počítá s lampami,...

Radioaktivnější voda je i v lázních, řekla o nehodě v Temelíně Dana Drábová

Šéfka českého státního jaderného dozoru Dana Drábová v diskusním pořadu...

O malé provozní havárii Temelína i obecných otázkách kolem jaderné energetiky hovořila v pořadu Rozstřel šéfka českého...

Letecký den se proměnil v ohnivé peklo. Pilot byl o setinu rychlejší

Tragédie na letecké přehlídce v německém Ramsteinu (28. srpna 1988)

Měl to být příjemný závěr posledního srpnového víkendu roku 1988. Chyba pilota však vrchol představení proměnila...

Kdy začít děti učit zacházet s penězi? Začněte pomocí her v předškolním věku
Kdy začít děti učit zacházet s penězi? Začněte pomocí her v předškolním věku

Jedním z nejčastějších sociálních problému, se kterými se dnes potkávají Češi, je pád do dluhové pasti. A může za to hlavně nedostatečná finanční gramotnost, na kterou se ve školách trochu zapomíná. Trénujte ji se svými dětmi už od předškolního věku a ušetříte jim tak v budoucím životě spoustu potíží. Kdy a jak můžete děti finančně vzdělávat?

Najdete na iDNES.cz