עץ בנייה מחוזק
צוות חוקרים מאוניברסיטת נאנג'ינג בסין פיתח שיטה כימית חדשנית שמסוגלת להפוך עץ לחומר הנדסי חזק במיוחד, עד לרמה שמתחרה במתכות קלות כגון אלומיניום, ואף עולה עליה. הממצאים, שפורסמו בכתב עת המוקדש לחומרים ביולוגיים, מלמדים על פוטנציאל לשימוש בעץ כתחליף בר־קיימה לחומרי מבנה תעשייתיים מקובלים.
החוזק המוגבל של עץ טבעי נובע מהמבנה הפנימי שלו, בעיקר מהצינורות החלולים הקרויים "לומן" העוברים לאורך סיבי הצלולוז. מבנה זה מקנה לעץ משקל קל למדי אך גם מגביל את עמידותו בלחצים ובעומסים מכניים.
הטכניקה שפותחה בנאנג'ינג כוללת מספר שלבים: ראשית, העץ מבושל בתערובת של סודה קאוסטית ונתרן סולפיט, מה שמסיר חלק מהליגנין - החומר שמדביק את סיבי הצלולוז. שנית, הוא מושרה בתמיסה של ליתיום כלוריד ובממס דימתיל־אצטמיד, שלב שגורם לתפיחת הצלולוז והליגנין ומסייע להעלים את הצינורות החלולים. בהמשך העץ מתייבש ומתכווץ באופן אחיד. התהליך הופך אותו לחומר צפוף במיוחד ובעל מבנה חזק בהרבה.
העץ עובר למעשה "העצמה עצמית" ותכונותיו משתדרגות מאוד. לעץ שעבר את התהליך היו חוזק מתיחה של 496 מגה־פסקל, חוזק כפיפה של 392.7 מגה־פסקל וקשיחות לפגיעות של 75.2 קילוג'ול למ"ר. ערכים אלה גבוהים לא רק מערכים של עץ דחוס בשיטות חום ולחץ אלא גם מערכים של חלק מהמתכות הקלות הנפוצות בתעשייה, כולל סגסוגות אלומיניום.
שיטות דחיסה מכניות קונוונציונליות יוצרות שיפור מקומי בכיוון אחד אך לא תמיד משיגות אחידות מבנית, ואילו התהליך הכימי מביא להתכווצות אחידה בכל ממדי החומר ומביא לשיפור ניכר הכולל ביצועים.
לדברי פרופסור מהמחלקה למדעים והנדסת חומרים באוניברסיטת נאנג'ינג, ההישג עשוי לשנות את פני התעשייה. עץ קל משקל ובו־בזמן חזק במיוחד עשוי להשתלב במגוון רחב של שימושים: בנייה ירוקה של מבנים רבי־קומות, ייצור רהיטים עמידים ודקים יותר, שימוש בתעשיות רכב ותעופה המצריכות חומרים קלים וחזקים ותחליף ידידותי לסביבה למתכות יקרות ומזהמות.
היכולת להפוך עץ פשוט לחומר מבני חזק ברמות של מתכות, עשויה לסמן עידן חדש בתחום חומרי הבנייה והייצור. מעבר לפן הטכנולוגי, זו הזדמנות סביבתית ממשית - הפחתת התלות בכריית מתכות והרחבת השימוש בחומר טבעי ומתחדש.
