Пуленепробиваемое дерево ещё и не боится огня
Дерево – один из древнейших строительных и поделочных материалов. Этот биоматериал, однако, не самый лучший: относительно мягкий и непрочный, портится от воды, а главное – смертельно боится огня. Различные добавки и технологии позволили сделать древесные материалы более стойкими и прочными, однако до того же бетона дереву всё равно далеко. Впрочем, учёные нашли способ создать на основе дерева настоящий суперматериал, обладающий необыкновенными свойствами. Информация об этом содержится в журнале Advanced Functional Materials.
По сравнению с обычным деревом этот материал имеет более плотную структуру. И если он подвергнется воздействию огня, то на его поверхности образуется сплошной обгоревший слой, который не пропустит огонь дальше. По своей прочности и огнестойкости этот материал не уступает стали.
Обычно древесину для придания ей большей огнестойкости покрывают специальными веществами – либо антипиренами, либо особыми огнестойкими наночастицами. Но такие методы либо очень дороги и выпускаемый материал недоступен широкому потребителю, либо они не соответствуют санитарным и экологическим нормам, кроме того, требуется периодическое обновление покрытия.
А вот коллектив исследователей из Мэрилендского университета в США научился создавать сверхпрочную древесину, используя более простые и дешёвые методы. Учёные обрабатывают материал гидроксидом натрия и сульфидом натрия, что позволяет частично удалить из древесины лигнин – органическое вещество, обеспечивающее прочность клеточных стенок. Потом дерево прессуют, благодаря чему образуется сплошной материал, не имеющий мельчайших каналов, характерных для естественной древесины. Это и обеспечивает «супердревесине» повышенную прочность.
То, что новый материал, созданный в лабораторных условиях, гораздо лучше, чем обычное дерево, сопротивляется горению, авторы работы обнаружили не сразу. Но у этого свойства нашлось объяснение. Во-первых, такой материал за счёт отсутствия внутренних каналов и пустот не пропускает в себя кислород, который и поддерживает горение. Во-вторых, после контакта с огнём на поверхности материала появляется сплошной обугленный слой, за счёт чего огонь также не может проникнуть дальше. В течение некоторого времени после воздействия огня прочность на сжатие нового материала почти в сто раз превышает этот показатель у обычного дерева. При длительном пожаре этот материал, конечно, всё равно сгорит, но воспламенение и обрушение будут происходить гораздо медленнее, что позволит спасти людей и имущество, а также принять меры по погашению огня.
Отмечается, что производство такой древесины обходится без ядовитых, токсичных или вредных для экологии компонентов.
