Maryland Üniversitesi mühendislerinin altı yıl süren çığır açıcı çalışmasıyla klâsik bir materyal olan ahşabın hudutları baştan yazılıyor. Doğal ahşaptan 12 kat daha güçlü ve on kat daha sağlam bir materyal üreten bilim insanları, “Süper Ahşap” ismini verdikleri bu eseri ticari olarak piyasaya sürdü. UMD’nin yan kuruluşu Inventwood LLC tarafından pazara sunulan bu yenilik, gelecekte inşaat ve imalat dallarında çelik ve hatta titanyum alaşımlarıyla rekabet etme potansiyeli taşıyor.
Süper Ahşap, görünüşte doğal ahşaba benzese de, mekanik özellikleri büsbütün farklı bir ligde yer alıyor. Olağan çelik kadar sağlam olmasına karşın altı kat daha hafif ve kırılması için doğal ahşaba nazaran on kat daha fazla güç gerekiyor. Çalışmanın baş muharriri ve Inventwood’un kurucu ortağı Liangbing Hu, bu materyalin maliyet açısından çok daha uygun bir karbon fiber alternatifi olduğunu belirtiyor.
Araştırmacılar, 2018 yılında Nature mecmuasında yayımladıkları bir çalışmada, ahşabı dönüştürme stratejilerinin kolay fakat tesirli olduğunu açıklamışlardı. Binlerce yıldır yapı gereci olarak kullanılan, düşük maliyetli ve bol bulunan doğal ahşabın, güç, tokluk ve balistik dirençte on kattan fazla artış sağlayan yüksek performanslı bir yapı gerecine dönüştürülebileceğini kanıtladılar.
Süper Ahşabın üretim süreci iki ana adımdan oluşuyor:
- Lignin giderme: Ahşabın sert ve kahverengi yapısından sorumlu olan lignin hususu, kimyasal süreçlerle ahşaptan uzaklaştırılıyor.
- Sıcak sıkıştırma: Lignini alınmış ahşap, yaklaşık 66 santigrat derece sıcaklıkta ağır bir biçimde sıkıştırılıyor.
Bu süreç sonucunda, ahşabın temelini oluşturan selüloz lifleri inanılmaz derecede sıkı bir nizama giriyor, ahşaptaki tüm kusurlar (delikler yahut düğümler) eziliyor ve materyal özgün kalınlığının beşte birine iniyor. Bu sıkıştırma o kadar güçlü hidrojen bağları oluşturuyor ki, UMD’nin yaptığı bir açıklamada bu durum, birbirine kenetlenmiş ve hareket edemeyen bir insan kalabalığına benzetiliyor. Süreçten sonra son bir kat boya ile kaplanan materyal, üstün dayanıklılığa ulaşıyor.
Malzemenin sertliği, yapılan testlerle de kanıtlandı; araştırmacılar, mermi gibisi bir cisim fırlattığında Üstün Ahşap’ın mermiyi yarı yolda durdurmayı başardığını gördüler.
Hedef: Çelik ve titanyumun kullanıldığı her yer
Şu anda Yale Üniversitesi’nde materyal bilimci olarak çalışmalarını sürdüren Liangbing Hu, keşfin etraf dostu potansiyeline dikkat çekiyor. Hu, süratli büyüyen ve daha yumuşak olan çam yahut balsa üzere ağaçların, mobilya ve inşaatta yavaş büyüyen ve daha ağır olan tik üzere ağaçların yerini alabileceğini belirtiyor. Lakin amaçları çok daha büyük: “Bu cins ahşaplar otomobillerde, uçaklarda, binalarda – çeliğin kullanıldığı her türlü uygulamada kullanılabilir.”
InventWood, birinci ticari üretim tesisini Maryland, Frederick’te kurdu. Şirket başlangıçta güverte üzere dış yer uygulamalarına odaklanmayı, akabinde döşeme ve mobilya üzere iç yer kullanımına geçmeyi planlıyor. Muhteşem Ahşabın üretim süreci şimdilik olağan ahşaptan daha maliyetli ve daha fazla karbon yoğunluğuna sahip olsa da, şirket çelik üretimine kıyasla karbon ayak izinin %90 daha düşük olduğunu argüman ediyor.
Süper Ahşap’ın teknik üstünlüğüne karşın, uzmanlar ticari muvaffakiyetinin önündeki en büyük mahzurun materyal bilimi değil, inşaat bölümünün kendisi olabileceği görüşünde. InventWood ile teması olmayan Avustralya’daki New South Wales Üniversitesi’nden mimar Philip Oldfield, kesimin yeniliklere karşı yavaş ve riskten kaçınan yapısına dikkat çekiyor.
Oldfield, daha fazla ahşap bina inşa edilmesinin önündeki asıl pürüzün dayanıklılık eksikliği değil, inşaat dalındaki değişime karşı isteksizlik olduğunu belirtiyor. Dalda ahşap kullanımının artması için pilot projelere, daha âlâ mesleksel eğitime ve yönetmeliklerin güncellenmesine muhtaçlık duyulduğunu ekliyor.
