تولید چوب مصنوعی ضد آب و ضد آتش

مواد سبک‌وزن جدید به‌اندازه‌ی چوب محکم هستند؛ اما هنوز استاندارد لازم جهت مقاومت در برابر آب و آتش را دارا نیستند.پژوهشگران راه حل تولید چوب مصنوعی ضد آب و ضد آتش را در استفاده از پلیمر رزین می‌دانند. برای این منظور آنها مقدار کمی از پلی ساکارید کیتین را باپلیمرقند به‌دست‌آمده از پوست خرچنگ و میگو ترکیب می‌کنند و سپس محلول به‌دست‌آمده را سرد می‌کنند. پس از سرد شدن محلول، ساختاری پر از منافذ و کانال‌های کوچک به وجود می‌آید. حال این ماده‌ی سبک و مشبک به‌دست‌آمده را تا دمای ۲۰۰ درجه حرارت می‌دهند تا پیوندهای شیمیایی قوی در ساختار آن ایجاد شود.

طبق گزارش منتشرشده در آگوست امسال در ساینس ادونس Science Advance به نقل از شو هنگ یو، شیمیدان مواد دانشگاه علم و صنعت چین، مقاومت فشاری ماده‌ی به‌دست‌آمده، هم‌اندازه‌ی چوب است. همچنین سرعت بیش‌تر در پروسه‌ی سرد کردن و خشک کردن محلول باعث ایجاد منفذها و کانال‌های ریزتری در ساختار جامد به‌دست‌آمده می‌شود که نتیجه‌ی آن استحکام بیشتر است. فرایند حرارت‌دهی با دمای بالا نیز به‌منظور تقویت پیوندهایشیمیایی بین مولکول‌های رزین موجود در این ماده است که باعث افزایش استحکام هر چه بیشتر ساختار به‌دست‌آمده می‌شود. این تیم پژوهشی با اضاف کردن الیافمصنوعی و طبیعی به محلول مورد نظر توانستند استحکام چوب مصنوعی خود را افزایش دهند.

بر خلاف چوب طبیعی، این مواد به‌سرعت تولید می‌شوند و مانند چوب طبیعی نیاز به سال ها رشد کردن ندارند. علاوه بر این، این ماده قادر است به‌راحتی آب را دفع کند. طبق آزمایش‌های انجام‌شده، این ماده با قرار گرفتن در آب یا محیط اسیدی، تنها مقدار ناچیزی از استحکام و مقاومت فشاری خود را از دست داد. این در حالی است که انجام همین آزمایش با شرایط مشابه روی چوب درخت بالسا باعث کاهش استحکام آن به میزان ۶۶ درصد و کاهش مقاومت فشاری آن به میزان ۴۰ درصد شد. همچنین این ماده تولیدی مقاومت زیادی در برابر شعله‌ور شدن از خود نشان می‌دهد و پس از خارج شدن از معرض شعله‌ی آتش، سوختن آن به سرعت متوقف می‌شود.

طبق نظر لنارت برگسترم، دانشمند مواد در دانشگاه استکهلم در سوئد، می‌توان از این ماده در ساخت بسته‌بندی‌های ضدضربه نیز استفاده کرد. همچنین وجود مقدار زیادی منفذهای هوا در ساختار این چوب جدید باعث شده تا بتوانیم از آن به‌عنوان یک عایق مناسب در صنعتساختمان‌سازی استفاده کرد. در صورت استفاده از پلیمرهای سازگار با محیط زیست در ساخت این محصول به جای پلیمرهای رزین علاقه به خرید آن در بازار مصرف افزایش خواهد یافت.