Nuostabios medžiagos: Kai kurios vis dėlto auga medžiuose

Pasaulio populiacijai augant ir miestams plečiantis, vis daugiau ir daugiau apsigyvens aukštuose pastatuose. Tikriausiai ateities dangoraižiai bus statomi iš įprastų, daug energijos sunaudojančių statybinių medžiagų, cemento ir plieno. O gal jie bus bus statomi iš laboratorijose sukurtų nuostabių medžiagų. Gal grafeno – to plačiai šlovinamo anglies darinio, kurio stiprumo santykis su mase plieną lenkia 100 ar daugiau kartų. O gal kokios nors kitos egzotiškos nanomedžiagos, kurios atomai po vieną sustumdomi, kad būtų itin stiprūs.

Galbūt. O gal jie bus statomi iš medienos.

Šią seniausią statybinę medžiagą nesunku gauti, jos gamyboje lieka mažai atliekų, o teisingai naudojant, yra atsinaujinanti. Silpnoji jos vieta yra stiprumas: ji paprasčiausiai neišlaiko aukštų pastatų.

Dabar tai keičiasi. Iš medienos gaunama, pavyzdžiui kryžmai laminuota fanera, kur medienos sluoksniai suklijuojami į lengvą, stiprią medžiagą, veda pirmyn vis aukštesnių medinių pastatų statybos tendenciją. Forté, 10 aukštų pastatų blokas 2012 m. pabaigtas statyti Victoria Harbour Melbourne'e, Australijoje, kol kas yra rekordinis gyvenamasis namas, bet šią garbę greitai uzurpuos 14 aukštų fanerinis daugiabutis, statomas Bergene, Norvegijoje. Kai 2015 metų pabaigoje Treet („Medis“) bus baigtas, jo aukštis sieks 49 metrus.

Faneraižiai

Pernai tarptautinė architektūros kompanija Skidmore, Owings & Merrill padarė išvadą, kad 125 metrų dangoraižį pastatyti daugiausia iš medžio, sutvirtintą betoną naudojant tik sujungimams, būtų techniškai įmanoma, o statybų anglies pėdsakas sudarytų 25 – 40 % statomo iš betono ir plieno. Šių metų kovą JAV Žemės ūkio departamentas drauge su Binational Softwood Lumber Council, bendra JAV ir Kanados bendrove, paskelbė 2 milijonų dolerių konkursą „faneraižių“ statymo galimybių pademonstravimui.

Paul Dupree, augalų biochemikas iš Kembridžo universiteto mano, kad apie medį dar reikia nemažai sužinoti. Medžio tvirtumas kyla iš kiekvieną jo ląstelę gaubiančių kietų sienelių, bet supratimas, iš kur randasi stiprumas molekuliniame lygyje, tebėra paviršutiniškas. „Žinome, kad yra celiuliozė ir įvairūs kiti polisacharidai ir dar žinome, kad yra ligninas,“ sako jis. „Bet neaišku, kai visa tai surėdyta.“

Dupree ir jo kolegoms, tarp kurių yra architektai ir polimerų chemikai, labdaringas Leverhulme fondas suteikė 1,75 mln. £ pradėti šios padėties keitimą. Jie aiškinsis molekulinę struktūrą, tirdami įvairių medžių pavyzdžius branduolių magnetinio rezonanso aparatu, kuris plačiau naudojamas baterijų ir fotoelementų komponentų atominės struktūros tyrinėjimams. Žvelgiant iš trumpalaikės perspektyvos, tai gali leisti sukurti polimerus, kurių pridėjus į medieną, išaugtų šios stiprumas. Ilgalaikėje perspektyvoje ląstelių sienelių molekulinės struktūros išsiaiškinimas gali parodyti būdus, kaip genetiškai sukurti didesnių namų statybai tinkamus medžius.

Kalba ne vien apie statybas. Medžiai iš iš jos gaunami produktai yra puikus biokuras ir popieriaus pavidale lankstus, pigus pagrindas, galintis pakeisti silicį elektronikoje. Su šiek tiek XXI a. išmanymo, šios medžiagos praeitis atgimsta kaip ateitis.

Andy Ridgway
New Scientist № 2990