Итальянские учёные научили дерево гнуться как пластик с помощью биожидкости Cyrene

Дерево — один из самых универсальных строительных материалов: оно прочное, лёгкое, теплоизолирующее и экологичное. Однако его главный недостаток — плохая гибкость. Сегодня существуют два основных способа придать дереву изгиб, но оба имеют серьёзные ограничения.

Традиционные методы и их недостатки

Первый способ — паровое гнутие. Оно использует тепло и влагу, чтобы временно сделать дерево более гибким. Однако этот процесс требует высоких температур и давления, что энергоёмко. Кроме того, метод работает неравномерно для разных пород дерева, может вызвать трещины и снижает долговечность материала.

Второй способ — ламинированное гнутие. Дерево режут на тонкие полосы, покрывают клеем, складывают и прессуют против изогнутой формы. После затвердевания клея дерево сохраняет новую форму. Но этот метод сложный, долгий и экологически неблагоприятный.

Новый метод с Cyrene

Исследователи из подразделения Smart Materials Итальянского технологического института (IIT) разработали третий вариант. Вместо разрезания дерева на слои или использования токсичных химикатов они замачивают цельный лист древесины в смеси Cyrene и воды.

Cyrene — это биологический растворитель, полученный из целлюлозы. Смесь проникает в молекулы дерева, особенно в лигнин, и изменяет взаимодействие между ними. Молекулы ослабляют связи и начинают двигаться свободнее, делая дерево намного менее жёстким и более гибким.

Энергоэффективность и экологичность

Процесс не требует экстремально высоких температур. В экспериментах смесь Cyrene и воды нагревали примерно до 65 °C, что значительно более энергоэффективно, чем традиционные технологии. Cyrene — полностью безопасный растворитель, не токсичный для человека.

После изгиба и высушивания дерево сохраняет новую форму и восстанавливает свою первоначальную прочность. Поскольку в процессе не используются нефтехимические клеи, готовые изделия легко перерабатываются или биоразлагаются.

Тестирование на разных породах

Метод был протестирован на различных типах дерева: липе, бальзе, бразильском орехе, окумэ и ясене. Обработанные листы древесины стали достаточно гибкими, чтобы сгибаться и скручиваться с относительно небольшим усилием — почти как пластик.

Текущие ограничения и перспективы

Пока что метод был успешно применён только к тонким листам дерева толщиной 2–5 миллиметров. Следующий вызов — масштабирование технологии и её применение к более крупным кускам древесины с той же эффективностью.

Если разработка будет успешной, метод может найти применение в мебели, дизайне интерьеров, музыкальных инструментах и игрушках. Это открыло бы новые возможности для архитектуры и промышленного дизайна.

Это данные исследования, а не медицинский совет.