Lemnul poate fi făcut veni mai rezistent prin adăugarea unui compus de fier, ceea ce ar putea schimba viitorul construcțiilor, au descoperit Cercetătorii de la Florida Atlantic University, potrivit Technology Networks, citat de The Cool Down.
Lignoceluloza, un component al lemnului și al altor plante care îi conferă structura, poate fi modificată chimic pentru a produce energie sau alte proprietăți chimice, ceea ce i-a determinat pe oamenii de știință să testeze noi materiale pentru a obține tipuri de lemn mai durabile și mai sustenabile.
Unul dintre aceste studii a fost realizat de College of Engineering and Computer Science de la Florida Atlantic University, în colaborare cu University of Miami și Oak Ridge National Laboratory.
În experimentele lor, cercetătorii și-au propus să găsească un mineral pe care să-l poată adăuga lemnului pentru a-l face mai durabil, fără a-i crește prea mult greutatea, costurile sau a-i reduce sustenabilitatea. Ei au introdus un compus de fier, cunoscut sub numele de oxihidroxid de fier nanocristalin, în stejarul roșu, un tip de lemn poros.
„Lemnul, ca multe materiale naturale, are o structură complexă cu straturi și caracteristici diferite”, a spus Vivian Merk, autor al studiului și profesor asistent la FAU. „Pentru a înțelege cu adevărat cum suportă lemnul sarcini și cum cedează în final, este esențial să îl examinăm la aceste diferite niveluri. Pentru a testa ipoteza noastră, că adăugarea de cristale minerale minuscule în pereții celulari îi va întări, am folosit mai multe tipuri de teste mecanice, atât la nivel nanoscopic, cât și la scară macroscopică.”
Echipa de cercetare a folosit vibrațiile pentru a testa elasticitatea și aderența materialului. Potrivit Technology Networks, au fost folosite și teste de nanoidentificare pentru a evalua rezistența lemnului și proprietățile sale la îndoire și alte solicitări.
„Privind lemnul la diferite niveluri, de la structurile microscopice din pereții celulari până la piesa întreagă de lemn, am putut învăța mai multe despre cum să îmbunătățim chimic materialele naturale pentru utilizarea în lumea reală”, a spus Merk.
Rezultatele lor, publicate în ACS Publications, au arătat că materialul poate întări lemnul adăugând doar o mică fracțiune de greutate.
„Această cercetare marchează un progres semnificativ în știința materialelor sustenabile și un pas important către construcții și design ecologic”, a declarat Stella Batalama, decan al College of Engineering and Computer Science de la FAU.
„Prin consolidarea lemnului natural prin metode ecologice și eficiente din punct de vedere al costurilor, cercetătorii noștri pun bazele unei noi generații de materiale bio care ar putea înlocui materiale tradiționale precum oțelul și betonul în aplicații structurale.”
Materialele utilizate pe scară largă în proiectele noi de construcție, cum ar fi betonul, au efecte nocive asupra mediului. Producerea cimentului consumă multă apă și generează cantități mari de poluare.
Lemnul, pe de altă parte, „materialul brut cel mai prietenos cu mediul care se află la dispoziția noastră”, este sustenabil și regenerabil. Putem continua să plantăm noi copaci care produc oxigen și absorb carbonul din atmosferă.
Oamenii de știință caută modalități de a integra lemnul fortificat în clădirile noi pentru a le crește sustenabilitatea. În Japonia, un zgârie-nori realizat din lemn marchează o transformare a infrastructurii urbane. Cercetătorii testează chiar și lemn rezistent la foc și apă.
Studiile echipei FAU ar putea ajuta la următorii pași în utilizarea lemnului rezistent pentru a crea clădiri mai sustenabile.
„Impactul acestei lucrări depășește mult domeniul ingineriei”, a spus Batalama. „Contribuie la eforturile globale de reducere a emisiilor de carbon, diminuare a deșeurilor și adoptare a soluțiilor sustenabile, inspirate de natură, pentru clădiri și infrastructură la scară largă.”
Citiți revista ARENA Construcțiilor nr. 7/septembrie 2025
