InventWood บริษัทสัญชาติอเมริกันได้เปิดตัวผลิตภัณฑ์ “ไม้” ชนิดใหม่ มีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูงกว่าเหล็กถึง 10 เท่า น้ำหนักเบากว่าถึง 6 เท่า ใช้ชื่อว่า “Superwood” (ซูเปอร์วูด)
หู่ เหลียงปิง นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุ หนึ่งในผู้ก่อตั้งบริษัท ซึ่งปัจจุบันเป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยเยล ได้ค้นพบวิธีการใหม่ ๆ ในการปรับปรุงโครงสร้างไม้ เขาเคยทำให้ไม้โปร่งใสด้วยการนำลิกนิน ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญส่วนหนึ่งของไม้ออกไป ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่ทำให้ไม้มีสีและแข็งแรงขึ้น
อย่างไรก็ตาม เป้าหมายที่แท้จริงของเขาคือการทำให้ไม้แข็งแรงขึ้น โดยใช้เซลลูโลส ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของเส้นใยพืชและไบโอโพลิเมอร์ที่มีมากที่สุดในโลก
ความก้าวหน้าครั้งสำคัญนี้เกิดขึ้นในปี 2017 เมื่อหู่ได้เพิ่มความแข็งแรงให้กับไม้ธรรมดาเป็นครั้งแรกด้วยกระบวนการทางเคมีเพื่อเพิ่มเซลลูโลสตามธรรมชาติ ทำให้เป็นวัสดุก่อสร้างที่ดีขึ้น
ไม้จะถูกต้มในอ่างน้ำและสารเคมีที่คัดสรรมาอย่างดีก่อน จากนั้นจึงนำไปอัดร้อนเพื่อสลายตัวในระดับเซลล์ ทำให้ไม้มีความหนาแน่นมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด เมื่อสิ้นสุดกระบวนการซึ่งใช้เวลา 1 สัปดาห์ ไม้ที่ได้จะมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนัก “สูงกว่าโลหะและโลหะผสมโครงสร้างส่วนใหญ่” ตามผลการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature
ปัจจุบัน หลังจากที่หู่พัฒนากระบวนการนี้มาหลายปีและยื่นจดสิทธิบัตรมากกว่า 140 ฉบับ Superwood ก็ได้เปิดตัวในฐานะสินค้าเชิงพาณิชย์แล้ว
อเล็กซ์ ลาอู ซีอีโอของ InventWood อธิบายว่า “ในแง่ของสารเคมีและการใช้งานจริงแล้ว มันคือไม้”
เขาเสริมว่า สำหรับอาคารต่าง ๆ สิ่งนี้จะช่วยให้โครงสร้างมีน้ำหนักเบากว่าปัจจุบันถึง 4 เท่า ซึ่งหมายความว่า โครงสร้างจะทนทานต่อแผ่นดินไหวมากขึ้น รวมถึงรองรับน้ำหนักฐานรากได้ง่ายขึ้น ทำให้การก่อสร้างรวดเร็วและง่ายขึ้น
“มันดูเหมือนไม้เลย และเมื่อคุณทดสอบแล้ว มันทำทุกอย่างเหมือนไม้ ยกเว้นว่ามันแข็งแรงกว่าและดีกว่าไม้ทั่วไปในเกือบทุกด้านที่เราทดสอบ” ลาอูกล่าว
InventWood กำลังผลิต Superwood ที่โรงงานในเมืองเฟรเดอริก รัฐแมริแลนด์ แต่ลาอูกล่าวว่าจะต้องใช้เวลาสักพักในการขยายขนาดการผลิต
ในขั้นต้น บริษัทวางแผนที่จะมุ่งเน้นไปที่การใช้งานภายนอก เช่น พื้นระเบียงและผนังภายนอกอาคาร ก่อนที่จะขยายไปสู่การใช้งานภายใน เช่น ผนังไม้ พื้น และเฟอร์นิเจอร์ภายในบ้านในปีหน้า
“ผู้คนมักบ่นว่าเฟอร์นิเจอร์เสื่อมสภาพไปตามกาลเวลา ซึ่งบ่อยครั้งเป็นเพราะรอยต่อที่หย่อนหรือแตกหัก ซึ่งปัจจุบันทำจากโลหะเพราะไม้มีความแข็งแรงไม่เพียงพอ” ลาอูกล่าว
เขากล่าวว่า Superwood อาจนำมาใช้ทดแทนชิ้นส่วนเหล่านี้ได้ รวมถึงสกรู ตะปู และตัวยึดโลหะอื่น ๆ
ในท้ายที่สุด ลาอูคาดหวังว่า อาจมีอาคารทั้งหลังที่สร้างจาก Superwood แต่จะต้องมีการทดสอบเพิ่มเติมก่อน
ลาอูบอกว่า ไม้ได้รับการเสริมความแข็งแรงด้วยกระบวนการทางเคมีที่เปลี่ยนแปลงโครงสร้างพื้นฐานของเซลลูโลส และถูกบีบอัดให้แน่นหนาโดยไม่เกิดการคืนตัว “ในทางทฤษฎี เราสามารถใช้วัสดุไม้ได้ทุกชนิด ในทางปฏิบัติ เราได้ทดสอบกับไม้ 19 ชนิด รวมถึงไม้ไผ่”
InventWood ระบุว่า Superwood มีความแข็งแรงมากกว่าไม้ทั่วไปถึง 20 เท่า และทนทานต่อการบุบมากกว่าถึง 10 เท่า เนื่องจากโครงสร้างรูพรุนตามธรรมชาติของไม้ได้รับการเสริมความแข็งแรง ทำให้ทนทานต่อเชื้อราและแมลง นอกจากนี้ยังได้รับคะแนนสูงสุดในการทดสอบการทนไฟมาตรฐาน
ปัจจุบัน Superwood มีราคาสูงกว่าไม้ทั่วไปและมีปริมาณการปล่อยคาร์บอนจากการผลิตที่สูงกว่า แต่ลาอูกล่าวว่า เมื่อเทียบกับการผลิตเหล็กแล้ว การปล่อยคาร์บอนต่ำกว่าถึง 90%
เขาเสริมว่าเป้าหมายคือ “ไม่ใช่ราคาถูกกว่าไม้ แต่เพื่อให้แข่งขันกับเหล็กได้” เมื่อการผลิตขยายตัว
ไม้แปรรูปประเภทอื่นๆ ถูกใช้เป็นวัสดุก่อสร้างมานานแล้ว แต่ InventWood กล่าวว่า ไม้เหล่านั้นเป็นเพียงชิ้นส่วนไม้ที่ถูกจัดเรียงใหม่แล้วยึดเข้าด้วยกันด้วยกาว แทนที่จะเป็นไม้ที่ผ่านการดัดแปลงในระดับโมเลกุลอย่าง Superwood
การก่อสร้างด้วยไม้กลับมาได้รับความนิยมอีกครั้งในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และปัจจุบันไม้ถูกนำมาใช้สร้างตึกระฟ้าหลายแห่ง เช่น อาคาร Ascent MKE ที่เมืองมิลวอกี ซึ่งเป็นอาคารไม้ที่สูงที่สุดในโลก สูง 87 เมตร
ปัจจุบัน คอนกรีตเป็นวัสดุก่อสร้างที่ใช้มากที่สุดในโลก และแม้ว่าการผลิตคอนกรีตจะอยู่ในช่วงทรงตัวในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่การผลิตคอนกรีตกลับก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนถึง 7% ของปริมาณการปล่อยก๊าซทั่วโลก
เรียบเรียงจาก CNN
- คอนเทนต์พิเศษ
สำหรับคุณ - TOP ต่างประเทศ
- วิดีโอยอดนิยม
