Một bước tiến mới trong công nghệ vật liệu sắp xuất hiện khi Công ty khởi nghiệp InventWood (Hoa Kỳ) chuẩn bị sản xuất hàng loạt lô vật liệu đầu tiên mang tên “Superwood” - loại gỗ được xử lý đặc biệt có độ bền vượt xa gỗ tự nhiên thông thường và thậm chí còn cứng hơn cả thép. Dự kiến, Superwood sẽ được đưa ra thị trường vào cuối năm 2025.

Loại vật liệu mới này được phát triển từ năm 2018 bởi GS Liangbing Hu - Đại học Maryland bằng công nghệ “nén đặc”. Với công nghệ này, Superwood có tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cao gấp 10 lần so với thép. Không những thế, loại gỗ này còn có khả năng chống cháy, chống chịu thời tiết khắc nghiệt và chống mối mọt - những yếu tố khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng trong xây dựng và công nghiệp.

Bằng công nghệ nén đặc, Superwood có độ bền vượt xa gỗ tự nhiên thông thường và cứng hơn thép (nguồn: InventWood).

Quá trình tạo ra Superwood gồm 2 bước: Đầu tiên, các mẫu gỗ được đun sôi trong dung dịch chứa natri hydroxit và natri sunfit để loại bỏ một phần lignin và hemicellulose - hai thành phần chính tạo độ cứng cho gỗ tự nhiên. Sau đó, gỗ được ép nóng, khiến các thành tế bào sụp đổ và các sợi nano cellulose được sắp xếp thẳng hàng, tạo thành loại vật liệu gỗ được nén hoàn toàn, có độ bền vượt trội so với gỗ ban đầu.

Theo GS Liangbing Hu, Superwood có độ bền gấp 12 lần và độ dai gấp 10 lần so với gỗ tự nhiên. Superwood có thể trở thành đối thủ cạnh tranh trực tiếp với thép, hợp kim titan, thậm chí cả sợi carbon nhờ chi phí sản xuất thấp.

Trong các thử nghiệm, khi nhóm nghiên cứu bắn vật thể vào các mẫu gỗ, gỗ tự nhiên bị xuyên thủng hoàn toàn, trong khi Superwood chỉ bị tổn thương nhẹ và có thể cản được viên đạn đi sâu hơn nữa. Đặc biệt, quy trình sản xuất Superwood có thể áp dụng cho nhiều loại gỗ khác nhau và có thể uốn cong, định hình trong giai đoạn đầu xử lý - mở ra tiềm năng lớn cho sản xuất đại trà. Vật liệu này hứa hẹn sẽ không chỉ là lựa chọn thay thế rẻ hơn, nhẹ hơn và thân thiện với môi trường so với thép và hợp kim titan, mà còn giúp những loại gỗ mềm, phát triển nhanh (như thông hay balsa) có thể cạnh tranh với các loại gỗ cứng (như teak) trong sản xuất nội thất và xây dựng.

Nguồn: vjst.vn