Superwood ra mắt: Gỗ kỹ thuật vượt trội hơn thép
Một công ty công nghệ vật liệu Mỹ, InventWood, vừa thương mại hóa thành công Superwood, loại gỗ kỹ thuật mới có tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cao gấp khoảng 10 lần thép, trong khi nhẹ hơn tới 6 lần. Vật liệu này được kỳ vọng sẽ mở rộng ứng dụng từ nội thất đến xây dựng, trở thành đối thủ cạnh tranh trực tiếp với thép trong tương lai.
Quy trình sản xuất và đột phá công nghệ
Superwood được phát triển bởi nhà khoa học vật liệu Liangbing Hu, đồng sáng lập InventWood. Ông Hu bắt đầu nghiên cứu cải tiến gỗ từ hơn một thập kỷ trước tại Trung tâm Đổi mới Vật liệu thuộc Đại học Maryland. Năm 2017, nhóm nghiên cứu công bố bước đột phá: quy trình xử lý hóa học giúp tăng cường cấu trúc cellulose của gỗ tự nhiên. Gỗ được ngâm trong dung dịch hóa học, sau đó ép nóng để phá vỡ cấu trúc tế bào xốp, làm vật liệu trở nên đặc hơn đáng kể. Theo nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature, vật liệu thu được có tỷ lệ độ bền trên trọng lượng vượt nhiều kim loại và hợp kim kết cấu.
Sau nhiều năm hoàn thiện và đăng ký hơn 140 bằng sáng chế, InventWood chính thức đưa Superwood ra thị trường. Alex Lau, Giám đốc điều hành InventWood, cho biết: “Về hình thức và cảm quan, nó vẫn giống gỗ thông thường, nhưng trong hầu hết các thử nghiệm, độ bền và hiệu suất đều vượt trội hơn nhiều.”
Ứng dụng và lợi thế cạnh tranh
Superwood có độ bền cao gấp khoảng 20 lần gỗ tự nhiên thông thường và khả năng chống móp méo cao gấp 10 lần nhờ cấu trúc tế bào nén đặc. Quá trình xử lý cũng giúp vật liệu chống nấm mốc, côn trùng và đạt mức đánh giá cao nhất trong các thử nghiệm tiêu chuẩn về khả năng chống cháy. Công ty đã thử nghiệm thành công trên 19 loại gỗ và tre.
Trong giai đoạn đầu, InventWood tập trung vào sản phẩm ngoại thất như ván sàn và tấm ốp, sau đó mở rộng sang nội thất bao gồm sàn nhà, tấm ốp tường và đồ nội thất. Dài hạn, công ty kỳ vọng Superwood có thể thay thế các chi tiết kim loại trong nội thất như khớp nối, ốc vít, và thậm chí xây dựng toàn bộ công trình.
Tác động môi trường và chi phí
Hiện Superwood đắt hơn gỗ thông thường và quy trình sản xuất phát thải carbon cao hơn gỗ tự nhiên. Tuy nhiên, lượng phát thải thấp hơn khoảng 90% so với thép. Mục tiêu của InventWood là cạnh tranh trực tiếp với thép khi quy mô sản xuất đủ lớn, không phải cạnh tranh về giá với gỗ truyền thống.
Bối cảnh ngành xây dựng gỗ
Sự xuất hiện của Superwood diễn ra khi vật liệu gỗ ngày càng được quan tâm. Nhiều công trình cao tầng bằng gỗ đã được triển khai, như tòa tháp Ascent MKE cao 87 m tại Milwaukee (Mỹ) và kế hoạch xây dựng tòa tháp gỗ cao 183 m. Các chuyên gia cho rằng gỗ mang lại lợi ích môi trường nhờ quy trình sản xuất ít tốn năng lượng và khả năng lưu trữ carbon.
Tuy nhiên, Philip Oldfield, Giáo sư Kiến trúc tại Đại học New South Wales (Úc), nhận định rào cản lớn nhất là sự thận trọng của ngành xây dựng với công nghệ mới, dù các sản phẩm gỗ kỹ thuật hiện có đã đủ cạnh tranh. Ông cho rằng Superwood có thể giúp kiến trúc sư thiết kế kết cấu nhịp lớn hơn, nâng cao độ bền chi tiết hoàn thiện và thúc đẩy sử dụng gỗ trong xây dựng.
