Vědci vyrobili superlehké dřevo, které ochlazuje vnitřek budov

- Technologie autor: Ladislav Loukota

Stavařina je dnes poměrně přehlíženým, o to však aktivnějším producentem skleníkových plynů. Všemožná těžká technika a překování krajiny v urbanistické celky nicméně dílem podléhá nutnosti stavět z moderních materiálů – tedy často betonu a oceli. Tým vědců pod vedením Liangbinga Hu totiž na Marylandské univerzitě ale vytvořil metodu, která by po jejich boku mohla postavit i vylepšené dřevo. To v jejich studii dosáhlo materiálových kvalit srovnatelných i s ocelí, která ale navíc mnohem lépe tepelně izoluje.

Ilustrační snímek

Ilustrační snímek,zdroj: Profimedia.cz

Marylandský tým sáhl po peroxidu vodíku - s jeho pomocí byl s to odstranit lignin, důležitý komponent stromových buněk. Uvnitř materiálu tak zbyla především celulóza, která odráží viditelné světlo a absorbuje pouze velmi nízké hladiny infračerveného záření. To znamená, že výsledné upravené dřevo odráží většinu složek slunečního světla a nezahřívá vnitřek stavby. Materiál navíc absorbuje i přebytečné teplo zevnitř budovy, které vyzařuje v průběhu noci.

Pro dřevostavby v mírných či chladnějších podnebích snad takové vlastnosti nejsou zrovna výhodou, protože by naopak bylo nutno budovu více vyhřívat v zimě. Subtropické oblasti sužované vražednými teplotami, kde na chladnější noci dochází zřídkakdy, by ale pasivní dřevěný ekvivalent klimatizace nejspíše uvítaly. Výzkumníci vypočítali, že nahrazením obvodového zdiva a střechy podobným materiálem by klesly výdaje za aktivní chlazení o 20 až 35 procent. 

Celulóza se nicméně jako izolant používá již dnes, v čem je tedy marylandské dřevo zajímavé? Především skutečností, že by mohlo zároveň sloužit i jako nosný materiál. Deligninované dřevo má totiž velmi zajímavé vlastnosti i v pevnosti. Bez ligninu se paradoxně zvyšuje hustota zbylého materiálu, díky němuž má materiál v tahu pevnost skoro devětkrát větší než běžné dřevo! To je na úrovni kovových konstrukcí, včetně těch ocelových.

Pokud si materiál podrží dobré vlastnosti i po protipožární úpravě (neupravovaná celulóza hoří doslova jako papír), nabízí se možnost budovat s jeho pomocí v teplejších oblastech středně velké obytné budovy. Ty by mohly snížit energetické nároky na chlazení ve světě, kde se průměrná teplota bude nejspíše jenom zvyšovat.

Dřevo místo okna

Není to ostatně poprvé, co se upravené dřevo ukazuje být materiálem, který může do moderního stavebnictví stále výrazně promluvit. Ledajaké zajímavé aplikace se očekávají i od průhledného dřeva. To vzniklo pod vedením Larse Berglunda v roce 2016 na švédském Královském technologickém institutu (KTH) odstraněním ligninu a jeho nahrazením polymethylmethakrylátem neboli plexisklem.

Průhledné dřevo z KTH

Průhledné dřevo z KTH,zdroj:KTH

Výsledný materiál sice není tak čirý jako běžné sklo, rozhodně je však průhledný - oproti sklu má navíc až dvojnásobnou pevnost v tlaku a mnohem lepší tepelně-izolační vlastnosti. Navíc měl by teoreticky být i snáz vyrobitelný v množství potřebném pro stavební práce. Panuje naděje, že by postupné zlepšování technologie mohlo přijít jak se zajímavým materiálem pro architekty, tak i náhradou alespoň části tepelných mostů vedoucích právě přes okna.

Jen měsíc nazpět pak švédský postup vylepšil americký tým, když injektované plexisklo obohatili o polyethylenglykol. Ten optické i termoizolační vlastnosti ještě o něco vylepšil. Postupné pilování metody a její převedení do průmyslové škály tak může mít časem velmi zajímavé výsledky.

Je na místě samozřejmě otázka, nakolik je dřevo říznuté plexisklem doopravdy ekologičtější než klasické sklo - stále jde totiž dílem o ropný produkt, který se dílem bude i velmi špatně rozkládat. Takovou otázku však bude muset vyřešit až jiná studie. Alespoň tedy pokud má vynález přinést nejenom zajímavé stavební novinky, ale i stavařinu vlídnější k planetě.

Studie byla publikována v časopisu Science

Tagy: stavebnictví věda a technika památky a architektura věda a poznání dřevo