Tái chế gỗ thành vật liệu chắc chắn hơn thép

Orlando Rojas, chuyên gia tại Đại học British Columbia, Canada, cùng đồng nghiệp tìm ra phương pháp mới để tái chế gỗ thành vật liệu bền chắc gấp 5 lần gỗ tự nhiên và có thể làm từ bất cứ phụ phẩm nào của gỗ, kể cả vỏ bào và mùn cưa. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Nature hôm 19/5.

Gỗ là vật liệu cực kỳ đa năng, nhưng có tới hàng triệu tấn bị thải ra bãi rác mỗi năm. Để xây dựng nền kinh tế tuần hoàn thực sự, gỗ cần được tái sử dụng trên quy mô lớn hơn.

Nhóm nghiên cứu của Rojas phát minh một phương pháp hòa tan lignin - thành phần giống keo bên trong thành tế bào thực vật - và để lộ ra các sợi nano cellulose - những sợi nhỏ cũng nằm trong thành tế bào thực vật. Phương pháp mới cần một dung môi gọi là dimethylacetamide, được sử dụng cùng với lithium chloride.

Khi đem kết hợp hai miếng gỗ đã qua xử lý, các sợi nano liên kết lại để tạo ra vật liệu tái chế được nhóm nghiên cứu gọi là "gỗ chữa lành". Dù không còn trông giống gỗ tự nhiên, vật liệu mới lại sở hữu những đặc tính cơ học tốt hơn. Các thử nghiệm cho thấy nó có khả năng chống gãy tốt hơn thép không gỉ hay các hợp kim titan.

"Chúng tôi ghi nhận sức mạnh cơ học vượt qua vật liệu ban đầu. Lý do là chúng tôi sử dụng các đặc tính cố hữu của cellulose, vật liệu gắn kết rất chắc chắn nhờ liên kết hydro", Rojas nói.

Phương pháp của Đại học British Columbia giúp tái chế gỗ để tạo ra các đồ vật mới. Không chỉ vậy, quá trình xử lý còn có thể được lặp đi lặp lại trên cùng một miếng gỗ nhằm kéo dài tuổi thọ cho gỗ.

"Đây là một cách thực sự tinh tế để chữa lành gỗ, sử dụng dung môi cellulose thông dụng, phục hồi và tăng cường các đặc tính cơ học của vật liệu tự nhiên. Phương pháp này chắc chắn có thể mở rộng quy mô và thách thức đặt ra là đưa nó lên tầm cao mới", Steve Eichhorn, chuyên gia tại Đại học Bristol, Anh, nhận xét.

Nhóm nghiên cứu chưa kiểm tra xem phương pháp mới sẽ tốn kém bao nhiêu nếu mở rộng lên quy mô công nghiệp. "Những quy trình mà chúng tôi sử dụng rất điển hình trong lĩnh vực chế biến gỗ. Vì vậy, việc mở rộng quy mô sẽ không thành vấn đề", Rojas nói.