Hoe onderzoekers van de Universiteit van Maryland 'superhout' ontdekten
In tijden waarin klimaatverandering en groenere oplossingen steeds vaker op de agenda staan, is er een nieuw materiaal dat veel aandacht trekt: “superhout”. Onder leiding van professor Liangbing Hu van de Universiteit van Maryland heeft een team een houtsoort ontwikkeld die sterker is dan staal en tegelijk een flink kleinere ecologische voetafdruk heeft.
De ontwikkeling van dit superhout kwam niet uit de lucht vallen; er ging meer dan tien jaar onderzoek aan vooraf. In 2017 deed professor Hu en zijn collega’s een belangrijke eerste ontdekking bij het Center for Materials Innovation van de Universiteit van Maryland. In 2018 publiceerden ze hun onderzoeksresultaten met een gedetailleerde beschrijving van het proces. Drie jaar later bleek het gepatenteerde materiaal in 2021 al meer dan twee keer zo sterk als conventioneel staal. Die vooruitgang leidde uiteindelijk tot de oprichting van de startup InventWood, met het oog op commerciële toepassing van hun materiaal.
Zo werkt het productieproces
Het superhout wordt gemaakt via een zorgvuldig proces dat begint met het gedeeltelijk verwijderen van lignine en hemicellulose (de componenten die het hout stijf maken maar ook voor onregelmatigheden zorgen). Daarna worden de cellulosevezels uitgelijnd en het geheel onder hoge druk samengeperst (de vezels lopen dan allemaal dezelfde kant op). Het resultaat is een ultra-dicht, homogeen blok hout dat vaak als quasi onbreekbaar wordt beschreven.
De cijfers spreken boekdelen: het superhout is tot 50% sterker dan staal bij gelijk gewicht en heeft een sterkte-tot-massa-verhouding die tot 10 keer beter is. Bovendien is het zes keer lichter dan staal en heeft het een 90% lagere koolstofvoetafdruk. Die eigenschappen maken het materiaal zowel ecologisch aantrekkelijk als commercieel interessant voor uiteenlopende toepassingen.
Duurzaam en veilig
Superhout is niet alleen sterk en licht; het is ook behoorlijk duurzaam. Het materiaal is aangepast om brandbestendig te zijn zonder het gebruik van toxische chemicaliën, en het is resistent tegen microbiële aanvallen en termieten. Daarnaast vertoont het minimale vervorming bij blootstelling aan vocht, waardoor het zelfs in veeleisende omgevingen zijn structuur behoudt.
Commercieel gezien heeft het materiaal veel potentie. Verwacht wordt dat superhout snel terrein wint in sectoren zoals de bouw en mogelijk ook in de auto-industrie. Toch zal het waarschijnlijk nog niet meteen conventioneel staal vervangen in hoogbouw zoals wolkenkrabbers, maar de toepassingsmogelijkheden zijn veelbelovend.
Wat de toekomst brengt voor superhout
Met de lancering van InventWood in 2025 hebben de onderzoekers nu een platform om hun ontdekking wereldwijd te introduceren. De onderneming is gestart met haar eerste kapitaalronde en zit middenin de productievoorbereidingen voor een grootschalige lancering.
Deze ontdekking benadrukt het belang van wetenschappelijk onderzoek en innovatie voor het ontwikkelen van nieuwe materialen die goed samenwerken met de planeet. Het geeft een voorproefje van een toekomst waarin materiaalkunde zowel functioneel als milieubewust is.
