Инженеры создали искусственную древесину, которой не страшен огонь

Наделить древесину новой суперспособностью смогли китайкие ученые. Команда из Хэфэйского национального исследовательского центра физических наук и Китайской академии наук создала искусственную древесину, которая имеет свойства обычной, но при этом является огнестойкой, сообщает журнал Science.

Исследователи поясняют, что одним из ключевых компонентов древесины является лигнин. Это сложное полимерное соединение, которое связывает крошечные кристаллы другого органического соединения — целлюлозы. В результате древесина приобретает характерную прочность.

Работая над созданием нового материала, специалисты решили заменить лигнин на его синтетический аналог — резольную смолу. Этот полимер имеет схожую с лигнином паутинообразную структуру.

Наблюдения показали, что это соединение так же, как и лигнин, связывает различные синтетические кристаллические зерна. Другие свойства, например, цвет материала, можно «регулировать», добавляя те или иные зерна.

В ходе изготовления нового материала в водный раствор добавляют резольную смолу, хитозан и уксусную кислоту. Раствор охлаждают при помощи жидкого азота, и, когда он застывает, запускается процесс самоорганизации полимеров: они выстраиваются в матрицу в виде связанных каналов. Примерно такую же формирует природный лигнин. Затем полимерный криогель проходит вакуумную сушку, в ходе которой удаляется вода. Далее его нагревают до температур от 160 до 200 градусов Цельсия. В результате матрица затвердевает.

Экспериментальная проверка показала, что получившийся материал по прочности не уступает древесине, зато является более упругим и лучше сопротивляется сжатию.

Но, главное, ему не страшен огонь. Даже под воздействием открытого пламени искусственная древесина может лишь обуглиться. Еще одно важное преимущество: на создание синтетического аналога древесины уходит всего несколько часов.