Чи може ваш будинок витримати кулю?

Одягніть його новим типом модифікованої деревини, і це може, каже Алекс Лау, співзасновник і виконавчий голова InventWood.

Американська компанія розробила Superwood – модифіковану деревину, яка міцніша за сталь.

Під час лабораторних випробувань газовий пістолет вистрілив снарядом, схожим на кулю, по тонких шматках дерева, включаючи ранню версію продукту компанії.

Хоча снаряд пройшов прямо крізь натуральне дерево, він не зміг пробити сильно модифіковану версію.

Лау припускає, що продукт може мати військове застосування, наприклад, у сховищах на полі бою, але визнає, що вони «не пробували скидати на нього бомби».

У змаганні за декарбонізацію будівництва такі матеріали, як бетон, пов’язані з високим рівнем викидів парникових газів, стають предметом все більшої уваги.

Дерев’яне будівництво, за словами прихильників, насправді може допомогти в боротьбі зі зміною клімату, зберігаючи велику кількість вуглецю в довгостроковій перспективі.

Але натуральна деревина не завжди є достатньо міцною для певних застосувань, і вона може руйнуватися під впливом вологи або комах, що поглинають деревину.

Ось тут і з’являються технічні вироби з деревини. Вони обіцяють бути значно міцнішими та пружнішими – достатньо надійними, щоб навіть формувати структурні каркаси хмарочосів. Будівельна галузь все більше висуває деревину до нових меж.

«Ви можете майже помасажувати деревину, щоб витиснути повітря та недоліки», — пояснює Лау, описуючи процес обробки деревини хімічними речовинами для видалення лігніну, полімеру, який міститься в деревині, а потім надзвичайно сильно стискає її, щоб зменшити її об’єм приблизно на 80%.

Це створює додаткові водневі зв’язки всередині матеріалу, додає Лау, значно зміцнюючи його, навіть якщо він стає набагато тоншим за вихідну деревину.

Ключова перевага, за словами InventWood, полягає в збереженні привабливої текстури деревини в готовому продукті.

InventWood витратив роки на вдосконалення свого процесу – раніше це займало більше тижня. Тепер співробітники можуть виготовити шматок Superwood за години.

Спочатку компанія використовуватиме деревину тополі, але Лау каже, що також можна використовувати бамбук.

«Ми можемо виростити відповідну бамбукову сировину приблизно за три-чотири роки», — каже він. «Це дійсно ефективний спосіб вилучення вуглецю з атмосфери».

На ринку вже є цілий ряд сконструйованих і модифікованих виробів з деревини. Візьмемо клеєний брус, або клеєний брус, у якому шари деревини з волокнами, спрямованими в одному напрямку, склеєні між собою, щоб отримати міцні, вологостійкі балки.

Перехресно-ламінована деревина (CLT) передбачає укладання шарів деревини з волокнами в різних напрямках для виготовлення панелей для стін і підлоги. Як надміцна фанера.

Використання CLT замість бетону для будівництва громадського центру може зменшити викиди вуглецю, пов’язані з будівництвом та експлуатацією будівлі, майже на 10%, показало дослідження, опубліковане в червні.

Superwood не розроблено, щоб конкурувати з цими продуктами, каже Лау. Але це могло б, наприклад, створити для них більш естетично привабливий і структурно надійний завершальний шар. Або він може функціонувати як довговічне зовнішнє покриття.

Це «обіцяюча» технологія, каже Морвенна Спір, науковий співробітник Центру біокомпозитів Бангорського університету.

Хоча вона зазначає, що в таких середовищах, як Велика Британія, деревина, яка використовується зовні будівель, має витримувати погоду, яка надзвичайно часто змінюється від вологої до сухої. «Я хотіла б отримати від них дані про це», — каже вона.

Інші компанії працюють над різними виробами з деревини.

Наприклад, Pollmeier у Німеччині має BauBuche – ламінований брус, який складається з дуже тонких шарів деревини, спресованих і склеєних разом – виготовлених із використанням бука. Це цікаво, тому що бук зазвичай не вважається першим вибором для будівництва.

«Переробивши його на шпон, Полмайєр знайшов спосіб використовувати його набагато більш структурно», — пояснює Майкл Рамідж, директор Центру інновацій природних матеріалів Кембриджського університету.

В Австралії також існує 3RT, де використовуються тонкі листи шпону з дерев низької вартості або «целюлозні колоди».

Це дозволяє їм імітувати структуру та щільність набагато більш цінної листяної деревини. Останнім часом продукт використовується у великих віконних рамах, а також для виготовлення кухонних шаф, меблів і маршів внутрішніх сходів.

З огляду на те, що з’являється так багато дерев’яних виробів, доктор Спір каже, що сьогодні архітектори та дизайнери мають набагато більше вибору щодо того, як вони використовують деревину в будівлях.

«Можливо, ми думаємо про ці нові продукти майже як про псевдовиди», — каже вона. «Це просто розширює палітру можливостей для людей».

Однак у будівництві з деревиною все ще існують бар’єри, каже професор Рамідж: «Чи така ж ставка іпотеки, як іпотека на бетонну будівлю? Чи така ж ціна страхування?»

Він виступає за ширше впровадження дерев’яних виробів головним чином через їх здатність накопичувати вуглець протягом багатьох років, хоча він зазначає, що є деякі роботи, які деревина не може виконувати. «Нам завжди знадобиться бетон у землі для фундаментів», — каже він.

Лау зазначає, що після руйнівних лісових пожеж, які вразили Лос-Анджелес у січні, деякі люди поставили під сумнів доцільність використання деревини як будівельного матеріалу. Але він наполягає на тому, що під час випробувань Superwood довів вогнестійкість.

Крім того, деревина також пережила вплив комах, що харчуються деревом, додає Лау. Незважаючи на те, що з ним важче працювати, ніж з натуральною деревиною, його все одно можна пиляти традиційним способом за допомогою твердосплавних або алмазних дисків.

Проте ми не повинні забувати про важливість переробки старої деревини в умовах зростання високотехнологічних дерев’яних виробів, каже доктор Спір. Дослідники з Великобританії показали, що відходи деревини зі знесених будівель можна перепрофілювати в панелі в стилі CLT.

Крім того, ви, мабуть, уже маєте значну кількість перероблених дерев’яних виробів у своєму власному домі, демонструючи, що нові способи використання деревини справді стали досить поширеними сьогодні. «Багато наших меблів виготовлено… з деревно-стружкової плити – величезна частка з них походить із переробленої деревини», – каже доктор Спір.