29 maart 2018
Door lignine uit hout te verwijderen, slaagden onderzoekers aan de Universiteit van Maryland (VS) erin om hout ultrasterk en isolerend te maken. Het ‘nanohout’ is zes keer lichter dan staal en kan duurzaam geproduceerd worden. Volgens materiaalwetenschappers lonkt een revolutie in de bouwsector.
De onderzoekers maakten het supersterke hout door het eerst te behandelen met een zoutoplossing. Daardoor wordt lignine, een aromatische verbinding die planten hun stevigheid geeft, verwijderd uit het hout. Het hout wordt daarna samengeperst bij een temperatuur van 65°C. Deze compressie maakt het hout vijf keer dunner, maar uitermate taai en sterk. Door de speciale behandeling krijgt het hout een structuur waarbij cellulosevezels volgens de lengterichting naast elkaar liggen, stevig met elkaar verbonden door sterke waterstofbindingen. Uit tests bleek dat de treksterkte tien keer groter is dan die van gewoon hout. De stevigheid zou acht keer zo groot zijn. Het hout kan bovendien in de gewenste vorm gebogen worden aan het begin van het proces.
Efficiënt warmteverlies
Lignine is een goede warmtegeleider. Door de stof uit het hout te halen, wordt het een perfect isolerend materiaal: licht wordt gereflecteerd in plaats van geabsorbeerd. Oververhitting is dus uitgesloten. De onderzoekers beweren dat nanohout beter isoleert dan de meeste thermische isolatiematerialen, inclusief de veelgebruikte blauwe isolatieplaten van Styrofoam. Dat biedt interessante perspectieven voor energie-efficiënt bouwen. De productie van isolatiemateriaal is immers vaak duur en energieverslindend. De meeste materialen zijn daarenboven moeilijk te recycleren.
Milieuwinst
Door de methode toe te passen op zacht hout, dat snel groeit en milieuvriendelijk is, kan een grote milieuwinst geboekt worden in de meubel- en bouwsector. Het innovatieve hout zou immers een alternatief kunnen bieden voor tropische hardhoutsoorten, die langzamer groeien en vanuit verre regio’s moeten worden ingevoerd. Zacht hout is relatief goedkoop, en als het afkomstig is van duurzaam beheerde bossen heeft het een kleine ecologische voetafdruk. De milieu-impact van de meubel- en bouwsector kan daardoor fors naar beneden.
Het nanohout is volgens de onderzoekers zo performant, dat het zelfs als goedkoop en lichtgewicht alternatief kan worden toegepast in de plaats van staal en beton. De productie van staal en beton heeft een grote impact op milieu en klimaat. Doordat beide materialen heel zwaar zijn, beperken ze bovendien de creativiteit van architecten en ontwerpers. Er zijn wel alternatieven op basis van kunststof, maar door de omslachtige en dure productie blijft de grote doorbraak uit. En dus grijpen materiaaldeskundigen terug naar een materiaal dat eeuwen geleden werd gebruikt voor de bouw van gebouwen en schepen.
De onderzoekers hopen het goedkope, supersterke en lichte materiaal snel te kunnen aanbieden aan de bouwsector en de maakindustrie. “Dit behandeld hout kan worden gebruikt in auto's, vliegtuigen en gebouwen; elke toepassing waarbij staal kan worden gebruikt”, aldus de onderzoekers. Als dit innovatieve materiaal de beloften kan inlossen, dan lonkt een revolutie in de bouwsector.
