Учёные САФУ работают над «каменной» древесиной

Сотрудники кафедры композиционных материалов и строительной экологии стремятся обогнать природу

В естественных условиях процесс окаменения, или другими словами петрификации дерева, происходит под землёй, когда древесина оказывается похороненной под осадком, но не портится из-за недостатка кислорода. Богатая минеральными веществами вода, текущая сквозь породу, приносит минералы в клетки растения, и когда лигнин и целлюлоза распадаются, остаётся камень, повторяющий первоначальную форму – различимыми остаются даже годичные кольца.

Сейчас окаменелое в естественных условиях дерево используется в качестве материала для ювелирных изделий. В силах же учёных – найти ему куда больше применений.

Специалисты САФУ намерены научиться управлять процессом петрификации в лабораторных условиях. Другими словами, они хотят по своему желанию или формировать минеральный слой на поверхности дерева определённой толщины (начиная от мономолекулярной), или превращать целый кусок дерева натурально в камень.

Для замещения растительной матрицы в древесине используется специальный раствор с органическими и минеральными компонентами, например, кварцем, базальтом или гранитом. Дерево пропитывается этим самым «бульоном», после чего подвергается воздействию высоких температур и давления. В отличие от процесса в диких условиях, петрифицировать древесину удаётся за сутки, а не столетия.

Благодаря такой обработке, дерево сохраняет свой внешний вид, но приобретает новые свойства. Таковыми являются трудногорючесть, высокая энергоэффективность, влагостойкость, гигроскопичность. Сырьё, взявшее всё лучшие от древесины и камня, можно использовать в строительстве или опять же для «ювелирки». Кроме того, учёные намерены найти и другие возможности по его применению.

Сейчас работы идут на брусках сосны, в дальнейшем изыскания планируется перенести на менее качественный материал – например, берёзу. В перспективе, для производство такого «сплава» можно будет использовать невостребованные остатки от деревообработки и строительства. В планах у учёных – испытания и получение нескольких патентов.

Добавим, что проект, получивший название «Коллоидно-химические аспекты технологии получения инновационных строительных материалов путем минерализации древесной матрицы» в октябре 2018 года, вместе с ещё пятью инициативами учёных САФУ, был признан лучшим на региональном конкурсе междисциплинарных фундаментальных исследований по теме «Фундаментальные проблемы в междисциплинарных исследованиях Арктики». Размер его финансирования, которое в равных долях на себя взяли правительство региона и Российский фонд фундаментальных исследований, составил полтора миллиона рублей на вторую половину 2018 – первую половину 2019 годов. Завершение работ планируется на 2021 год.

Впервые работа по этому направлению была начата ещё в 2010 году. В 2013 году заявка аспиранта САФУ Алексея Стенина и заведующего кафедрой композиционных материалов и строительной экологии Аркадия Айзенштадта «Stone timber» («Каменная древесина») победила в 2013 году на открытом конкурсе «Источник идей – Idea Sourcing 2.0», проводимом САФУ совместно с норвежской энергетической компанией Statoil ASA. На тот момент научные изыскания касались создания тонкой «каменной» плёнки на поверхности древесины.

Фото: narfu.ru

Источник: https://region29.ru/2019/02/07/5c5c23d712f17b2d157a2e82.html

Вы можете отметить интересные вам фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.

Помог ли вам материал?
0    0