Πηγή Εικόνας: wal_172619 from PixabayΜια νέα μέθοδο που καθιστά το ξύλο εύκαμπτο με ελεγχόμενο τρόπο και επομένως πιο εύκολο στη διαμόρφωσή του, ανάπτυξε η ερευνητική μονάδα «Smart Materials», υπό τον συντονισμό της Αθανασίας Αθανασίου, Αναπληρώτριας Επιστημονικής Διευθύντριας του Ιταλικού Ινστιτούτου Τεχνολογίας (IIT) στη Γένοβα (Ιταλία).
Η πρόταση της ερευνητικής ομάδας θα μπορούσε να προφέρει μία «πράσινη» εναλλακτική λύση στην επεξεργασία του ξύλου, σε αντίθεση με τις υπάρχουσες προσεγγίσεις, οι οποίες είναι πιο ενεργοβόρες ή λιγότερο βιώσιμες. Η προτεινόμενη τεχνολογία, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Communications Materials» του Nature Portfolio, εμφανίζεται πολλά υποσχόμενη για μια σειρά τομείς που απαιτούν καμπυλωτό ξύλο, όπως η κατασκευή επίπλων, η εσωτερική διακόσμηση, η κατασκευή μουσικών οργάνων και τα παιχνίδια.
Το ξύλο είναι ένα βιώσιμο, ανθεκτικό, βιοαποδομήσιμο και οικονομικά προσιτό δομικό υλικό, αλλά είναι από τη φύση του άκαμπτο. Σε αντίθεση με υλικά όπως το μέταλλο ή το πλαστικό, το ξύλο είναι δύσκολο να λυγίσει και να διαμορφωθεί σε καμπύλες χωρίς να υποστεί ζημιά. Αυτό το χαρακτηριστικό περιορίζει τη χρήση του σε εφαρμογές που απαιτούν υψηλό βαθμό επεξεργασιμότητας.
Με την πάροδο του χρόνου, έχουν αναπτυχθεί διάφορες μέθοδοι επεξεργασίας, οι οποίες χωρίζονται σε δύο κύριες κατηγορίες. Η πρώτη περιλαμβάνει τεχνικές υψηλής ενεργειακής κατανάλωσης, οι οποίες ενδέχεται να αλλοιώσουν τις μηχανικές ιδιότητες του ξύλου και να το καταστήσουν λιγότερο ανθεκτικό. Η δεύτερη μέθοδος, που χρησιμοποιείται συνήθως για την παραγωγή κόντρα πλακέ και ελασματοποιημένου ξύλου, βασίζεται σε κόλλες που προέρχονται από την πετροχημική βιομηχανία.
Για να ξεπεραστούν αυτοί οι περιορισμοί, η μονάδα «Smart Materials» του IIT ανέπτυξε μια νέα βιώσιμη, χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης επεξεργασία που καθιστά το ξύλο προσωρινά εύκαμπτο με ελεγχόμενο τρόπο, έτσι ώστε να μπορεί να διαμορφωθεί εύκολα. Το βασικό στοιχείο της διαδικασίας είναι το Cyrene™: ένας «πράσινος» διαλύτης που προέρχεται από την κυτταρίνη, ένα συστατικό που βρίσκεται στα φυτά. Οι επιδράσεις του στη δομή του ξύλου διερευνήθηκαν σε μοριακό επίπεδο. Όταν αναμιγνύεται με νερό, ο διαλύτης δρα τόσο στα μη κρυσταλλικά συστατικά του ξύλου — τη λιγνίνη και την ημικυτταρίνη — όσο και στις ίνες κυτταρίνης, χωρίς να αλλοιώνει τη φυσική εσωτερική του δομή.
Μόλις εμποτιστεί, το ξύλο γίνεται πιο εύκαμπτο και πιο εύκολο να λυγίσει. Αφού επιτευχθεί η επιθυμητή γεωμετρία, το ξύλο στεγνώνει, σταθεροποιώντας το στο νέο του σχήμα χωρίς να θίγονται οι αρχικές μηχανικές του ιδιότητες. Είναι ιδιαίτερα σημαντικό ότι η μέθοδος δεν απαιτεί την προσθήκη ουσιών πετροχημικής προέλευσης: το διαμορφωμένο ξύλο παραμένει επομένως βιοαποδομήσιμο, συμβάλλοντας έτσι στην κυκλική οικονομία. Μια δεύτερη επεξεργασία μπορεί επίσης να επαναφέρει το ξύλο στο αρχικό του σχήμα ή σε διαφορετικό.
Τα ξύλα που χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη ήταν λεπτά φύλλα, πάχους από 1 έως 5 χιλιοστά, κατασκευασμένα από είδη που χρησιμοποιούνται συνήθως στην κατασκευή μοντέλων ή στην ξυλουργική όπως κατά κύριο λόγο η λεύκα, ενώ μελετήθηκε και ξύλα όπως η καρυδιά της Μπαΐα. Η χρήση μεγαλύτερων τεμαχίων ξύλου θα ήταν εφικτή μόνο σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις.
Η μέθοδος, η οποία αποτελεί επί του παρόντος αντικείμενο αίτησης διπλώματος ευρεσιτεχνίας, θα μελετηθεί περαιτέρω και θα βελτιστοποιηθεί προκειμένου να προσδιοριστούν οι τομείς στους οποίους υπάρχει η μεγαλύτερη ζήτηση. Η μέθοδος που αναπτύχθηκε θα μπορούσε να προσφέρει μια βιώσιμη, ήπια και ενεργειακά αποδοτική προσέγγιση για την επεξεργασία του ξύλου σε διαφορετικά σχήματα, ανοίγοντας νέες δυνατότητες για μια νέα γενιά σχεδιασμένων και κατασκευασμένων προϊόντων με βάση το ξύλο.
«Η επανεξέταση των ανανεώσιμων υλικών και η προσαρμογή των ιδιοτήτων τους σε διαφορετικές εφαρμογές, με τη χρήση χημικών ουσιών χαμηλού περιβαλλοντικού αντίκτυπου και διαδικασιών χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης, αποτελεί μια συγκεκριμένη πορεία προς ένα πιο βιώσιμο μέλλον, ικανό να καλύψει τις ανάγκες της κοινωνίας», δήλωσε, σύμφωνα με την ανακοίνωση του Ιδρύματος, η Αθανασία Αθανασίου, συντονίστρια της μελέτης και του εμβληματικού προγράμματος του IIT «Τεχνολογίες για τη Βιωσιμότητα».
