Ingenjörer vid University of Maryland i College Park har hittat ett sätt att förbättra träets fysiska egenskaper. Efter en viss behandling kan materialet när det gäller styrka och styvhet konkurrera med stål, titanlegering, kolfiber, men samtidigt förblir det lätt och billigt. Forskningsresultaten publiceras i tidskriften Nature.
"Det nya sättet att bearbeta trä gör det 12 gånger starkare än konventionellt trä och tio gånger mer styvt", säger forskargruppsledare Liangbin Hu. Som den andra chefen för undersökningen, Teng Li, konstaterar att kombinationen av dessa två egenskaper praktiskt taget inte förekommer i naturen.
"Det nya virket är lika starkt som stål men sex gånger lättare", säger Teng Li. "Och det tar tio gånger mer energi att bryta ner det jämfört med naturligt trä." Forskare testade till och med sin egen uppfinning för kulpenetrering: om ett naturligt prov genomborrades av en kula skadades den bearbetade biten bara.
Hemligheten med att förbättra materialet består i tvådelad bearbetning: först kokas träet i en lösning av natriumhydroxid och natriumsulfit, på grund av vilken det delvis rengörs från lignin (en polymerförening i växtcellväggen som fungerar som ett naturligt bindande element) och hemicellulosa (en polysackarid som stärker cellväggen); cellulosen förblir "oskadad". Detta följs av steget för varmpressning, när materialet komprimeras på grund av samtidig applicering av värme och tryck - nya vätebindningar bildas mellan cellulosamolekylerna. Forskarna betonar att denna metod är universell för olika träslag och är ganska lätt att implementera.
Ett material med så hög prestanda i framtiden har ett mycket brett utbud av applikationer. "Den kan användas i bilar, flygplan, byggnader - varhelst stål används", säger Liangbin Hu. Dessutom kan mjuka träslag som tall eller balsa, som tenderar att växa snabbt, utsättas för detta fysikalisk-kemiska angrepp för att ersätta till exempel möbler, långsamt växande, tätare träslag (teak).
