Drewno jako materiał konstrukcyjny jest cenione ze względu na wytrzymałość, izolację termiczną, biodegradowalny charakter i powszechną dostępność. Wykazuje jednak ograniczoną elastyczność, przez co nie daje się łatwo zginać. W przeciwieństwie do metali i tworzyw sztucznych, w wyrobach drewnianych uzyskanie ostrzejszych promieni krzywizny może stanowić duże wyzwanie.
Badacze z genueńskiego ośrodka Smart Materials, funkcjonującego w ramach IIT (Istituto Italiano di Tecnologia), zaprezentowali metodę obróbki chemicznej drewna, tymczasowo modyfikującej jego właściwości mechaniczne na potrzeby kształtowania wyrobów o bardziej złożonej geometrii. Dotychczasowe rozwiązania w tym zakresie miały charakter nieodwracalny i wymagały dużego nakładu energii lub zastosowania środków chemicznych. Zmiana właściwości mechanicznych wiązała się najczęściej ze spadkiem trwałości lub utratą biodegradowalnego charakteru. Zaproponowane przez włoskich naukowców metoda zużywa niewielkie ilości energii i wykorzystuje Cyrene (dihydrolewoglukosenon C6H8O3) – aprotonowy, dipolarny rozpuszczalnik pochodzenia biologicznego.
Po nasączeniu surowca wodnym roztworem rozcieńczalnika, Cyrene wchodzi w reakcję z ligniną i hemicelulozą, jednorodnie uplastyczniając strukturę drewna, umożliwiając znaczne odkształcenia materiału, przy zachowaniu jego hierarchicznej architektury. Uzyskany w wyniku obróbki chemicznej spadek sztywności i wzrost elastyczności surowca pozwala na przeprowadzenie różnorodnych operacji technologicznych dla uzyskania żądanych kształtów. Po osuszeniu, otrzymana geometria stabilizuje się, a drewno sztywnieje, odzyskując typowe właściwości mechaniczne.
Proponowana technologia została przetestowana na próbkach cienkich arkuszy drewna lipowego, jesionowego, bahia, okoumé i balsy. Obiecujące rezultaty badań wskazują na duży potencjał metody pod kątem ekologicznej i ekonomicznej obróbki drewna z zachowaniem nienaruszonej struktury wewnętrznej i wyznaczają nowy kierunek w rozwoju konstrukcji drewnianych.
opentalk.iit.it
