Takie pytanie postawili sobie badacze ze szwajcarskiego instytutu inżynierii materiałowej i technologii EMPA. Jak odpowiedź zaproponowali kompozytowy materiał, w składzie którego trociny wiązane są nieorganicznym spoiwem. Jako lepiszcze wykorzystano struwit, czyli fosforan magnezowo-amonowy, którego krystalizację można kontrolować przy użyciu ureolitycznego enzymu, pozyskiwanego z pestek arbuza. Trociny zanurzane są w zawiesinie wodnej z zawartością prekursora na bazie newberyitu (MgHPO4·3H2O), który w wysokim pH w obecności jonów NH4+ przekształca się w struwit (MgNH4PO4·6H2O), który ulega krystalizacji i wypełnia wolną przestrzeń pomiędzy trocinami, a także wnika w głąb porów drewna, formując duże kryształy. Proces prowadzony jest w formach, w których materiał prasowany jest przez dwa dni, a następnie suszony w temperaturze pokojowej.
Uzyskana struktura kompozytowa charakteryzuje się dobrymi właściwościami mechanicznymi – przy gęstości 780 kg/m3 wykazuje wytrzymałość na ściskanie na poziomie 4,71 ± 0.37 MPa, niezależnie od rozmiaru trocin. Jako że struwit jest nieorganicznym, czynnym uniepalniaczem, jego jednorodna zawartość w strukturze kompozytowej przekłada się na ogniotrwałość opracowanego materiału. Kompozyt cechuje się więc opóźnionym (51 ± 1 s) zapłonem, niskim wydzielaniem ciepła (118 ± 2 kW/m2) i szybkim wygasaniem za sprawą formacji warstwy karbonizatu.
Co ciekawe, oba składniki kompozytowych płyt można odzyskać w ramach recyklingu. Trociny mogą sprawdzić się jako zapasowy surowiec energetyczny, a struwit jako nawóz w uprawie roli. Same płyty stanowią perspektywiczny materiał budowlany, który może znaleźć zastosowanie w konstrukcji ścian działowych.
empa.ch
