Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха нашли способ превратить древесные опилки в прочный и огнестойкий строительный материал. Ежегодно в деревообрабатывающей промышленности накапливаются огромные объемы опилок, которые чаще всего сжигают или отправляют на свалки. Новая технология позволяет дать этим отходам вторую жизнь.
Основа инновационного композита — спрессованные опилки и струвит, минерал, который обычно считают проблемой на очистных сооружениях из-за его способности засорять трубы. Однако у него есть ценное свойство — огнеупорность. Главная сложность заключается в хрупкости минерала и трудностях его смешивания с древесными частицами.
Решить эту задачу удалось благодаря биологическим методам: команда ученых использовала фермент, полученный из семян арбуза. Он помог контролировать формирование и связывание кристаллов струвита в композите.
Материал прочнее при сжатии перпендикулярно волокнам, чем исходная древесина ели. Благодаря высокой огнестойкости этот материал особенно хорошо подходит для внутренней отделки, например, для стеновых систем, перегородок и других внутренних элементов, где важны безопасность и долговечность
Испытания с использованием конусного калориметра показали, что панели на основе струвита воспламеняются в три раза дольше, чем необработанная ель. При воздействии пламени на них образуется защитный слой, замедляющий горение.
Еще одно преимущество — возможность вторичной переработки. После извлечения панели можно измельчить и нагреть до температуры чуть выше 100 ℃. В результате опилки отделяются от минерального содержания, а восстановленный материал перерабатывают в ньюбериит — исходное соединение для создания новых панелей.
В перспективе разработка может стать основой циклических строительных моделей и даже найти применение в сельском хозяйстве как удобрение с контролируемым высвобождением фосфора. Сейчас команда работает над масштабированием технологии — ее внедрение будет зависеть от стоимости минерального связующего.
Ранее Наука Mail рассказывала, что в Сибири создали морозоустойчивый материал для защиты зданий.
