Marylandin yliopiston insinöörit College Parkissa ovat löytäneet tavan parantaa puun fysikaalisia ominaisuuksia. Tietyn käsittelyn jälkeen materiaali voi lujuuden ja jäykkyyden suhteen kilpailla teräksen, titaaniseoksen, hiilikuidun kanssa, mutta samalla se on kevyt ja halpa. Tutkimustulokset julkaistaan Nature-lehdessä.
"Uusi tapa käsitellä puuta tekee siitä 12 kertaa vahvempaa kuin perinteinen puu ja 10 kertaa jäykempi", sanoi tutkimusryhmän johtaja Liangbin Hu. Kuten tutkimuksen toinen pää Teng Li toteaa, näiden kahden ominaisuuden yhdistelmää ei käytännössä tapahdu luonnossa.
"Uusi puu on yhtä vahva kuin teräs, mutta kuusi kertaa kevyempi", Teng Li sanoo. "Ja sen hajottaminen vie 10 kertaa enemmän energiaa verrattuna luonnolliseen puuhun." Tutkijat testasivat jopa oman keksintönsä luodin tunkeutumisen suhteen: jos luodin lävisti luonnollinen näyte, niin jalostettu kappale vain vaurioitui.
Materiaalin parantamisen salaisuus koostuu kaksiosaisesta käsittelystä: ensinnäkin puu "keitetään" natriumhydroksidin ja natriumsulfiitin liuoksessa, minkä vuoksi se puhdistetaan osittain ligniinistä (kasvisoluseinässä oleva polymeeriyhdiste, joka toimii luonnollisena sideaineena) ja hemiselluloosa (polysakkaridi, joka vahvistaa soluseinää); selluloosa pysyy "vahingoittumattomana". Tätä seuraa kuumapuristusvaihe, jolloin materiaali tiivistyy samanaikaisen lämmön ja paineen vaikutuksen vuoksi - selluloosamolekyylien välille muodostuu uusia vetysidoksia. Tutkijat korostavat, että tämä menetelmä on yleinen erityyppisille puulajeille ja että se on melko helppo toteuttaa.
Materiaalilla, jolla on niin korkea suorituskyky tulevaisuudessa, on hyvin laaja valikoima sovelluksia. "Sitä voidaan käyttää autoissa, lentokoneissa, rakennuksissa - missä terästä tahansa käytetään", Liangbin Hu sanoo. Lisäksi pehmeät puut, kuten mänty tai balsa, joilla on taipumus kasvaa nopeasti, voivat altistua tälle fysikaalis-kemialliselle hyökkäykselle korvaamaan esimerkiksi huonekalujen valmistuksessa hitaasti kasvavia, tiheämpiä puita (teak).
