یک تکه چوب، با تمام فلزات رقابت می‌کند!
دانشمندان چینی روشی نوین برای متراکم‌سازی چوب ابداع کرده‌اند که می‌تواند آن را به رقیبی قدرتمند برای فلزات تبدیل کند. این فرآیند که بدون نیاز به فشرده‌سازی پرانرژی انجام می‌شود، چوب را به ماده‌ای فوق‌العاده مستحکم با مقاومت کششی و ضربه‌ای بالا تبدیل می‌کند. با توسعه‌ی این فناوری، چوب خود-متراکم‌شونده می‌تواند کاربردهای گسترده‌ای در ساخت‌وساز و صنایع دیگر پیدا کند.
چوب که به‌عنوان یک ماده ساختمانی اقتصادی و سازگار با محیط‌زیست شناخته می‌شود، به دلیل استحکام کششی پایین، در بسیاری از کاربردها محدودیت دارد. اما این وضعیت ممکن است به‌زودی تغییر کند، چرا که یک تکنیک جدید برای خود-متراکم‌سازی چوب می‌تواند آن را به ماده‌ای فوق‌العاده مقاوم تبدیل کند.
چگونه چوب فوق‌العاده مستحکم ساخته می‌شود؟
الیاف چوب عمدتاً از سلولز و یک ماده پیونددهنده به نام لیگنین تشکیل شده‌اند. این ترکیب دیواره‌ی لوله‌ای طویلی را می‌سازد که در طول بافت چوب امتداد دارد. فضای خالی داخل این لوله، که لومن نامیده می‌شود، عامل اصلی محدودیت در استحکام چوب است. اکنون تیمی از دانشگاه نانجینگ چین با توسعه‌ی روشی جدید، این مشکل را برطرف کرده است.
این فرآیند با جوشاندن چوب در محلولی از هیدروکسید سدیم (سود سوزآور) و سولفیت سدیم آغاز می‌شود که بخشی از لیگنین را از بین می‌برد. سپس، قطعه‌ی چوب در مخلوطی گرم از نمک کلرید لیتیوم و یک حلال به نام دی‌متیل‌استامید قرار می‌گیرد. این مرحله باعث متورم شدن سلولز و لیگنین باقی‌مانده شده و در نتیجه، لومن از داخل پر می‌شود. در مرحله‌ی نهایی، چوب پردازش‌شده در دمای اتاق به مدت ۱۰ ساعت خشک می‌شود. در این حین، چوب به‌طور یکنواخت از تمامی جهات جمع می‌شود اما طول اولیه‌ی خود را حفظ می‌کند.
چوبی مقاوم‌تر از فلز
چوب حاصل از این فرآیند دارای استحکام کششی، مقاومت خمشی و سختی ضربه‌ای بسیار بالا است—حتی بسیار قوی‌تر از چوب طبیعی و چوب‌های فشرده‌شده‌ی سنتی. در روش‌های متداول، چوب تنها در یک جهت فشرده می‌شود، اما در روش جدید، متراکم‌سازی در سراسر ساختار چوب به‌صورت یکنواخت انجام می‌شود.
برخلاف دیگر روش‌های متراکم‌سازی، این تکنیک نیاز به فشرده‌سازی داغ و پرمصرف ندارد، که آن را به روشی کم‌مصرف‌تر تبدیل می‌کند. محققان امیدوارند که با توسعه‌ی بیشتر این فناوری، چوب خود-متراکم‌شونده بتواند جایگزین فلزات سنتی در ساخت‌وساز و سایر صنایع شود و تحولی در استفاده از چوب در مهندسی و معماری ایجاد کند.
