Специалисты кафедры биохимии Кембриджского университета (США) представили результаты исследования, которые в перспективе могут послужить основной для создания концептуально нового строительного материала, а именно сверхпрочных и недорогих полимеров, имитирующих дерево.
По сей день дерево сохраняет свою высокую востребованность в сфере строительства. Вместе с тем общеизвестно, что для возведения домов и прочих конструкций подходят лишь определенные древесные породы – главным образом, обладающие надлежащей твердостью. Впрочем, запас твердости абсолютно любого дерева ограничен. Так, приобретенная в обычном магазине электропила цепная недорого без труда справится с самым массивным дубом за считанные минуты. Именно в этой связи даже в теории возведение высотных зданий из деревянной основы представляется невозможным. Американские ученые задались целью исправить данный недостаток, создав «искусственное дерево», которое по своим прочностным характеристикам позволит его использовать даже для строительства многоэтажек.
Как сообщает издание Frontiers in Plant Science, ученым удалось изучить молекулярную структуру дерева, от которой зависит его прочность. В рамках научного исследования образцы древесины подвергались глубокой заморозке, после чего изучались посредством низкотемпературной сканирующей электронной микроскопии (Cryo-SEM). Примененный метод позволил на наноуровне уровне визуализировать архитектуру древесных клеток, в особенности последовательности соединения находящихся в них макрофибрилл – мельчайших частиц цилиндрической формы, различные вариации связок которых непосредственно влияют на твердость дерева.
Кембриджская команда пришла к выводу о том, что отдельно взятую структуру, толщина которой в тысячу раз меньше человеческого волоса, возможно воспроизвести в искусственных условиях, используя различного рода полимеры и технологию высокоточной 3D-печати. Это означает, что в более долгосрочной перспективе можно программировать свои собственные модели из аналогов макрофибрилл, получая на выходе «искусственное дерево», которое по степени устойчивости к физическим воздействиям будет превосходить сегодняшний бетон. Американские ученые уверены, что из подобного материала можно будет строить полноценные небоскребы, более того, масса таких зданий обещает быть существенно меньше по сравнению с железобетонными постройками.
