Bioforte-hout overtreft de sterkte van roestvrij staal

Geavanceerde materialen

Redactieteam van de website voor technologische innovatie - 1 augustus 2025

Hierboven een illustratie van de vorming van gefossiliseerd hout, dat als inspiratie diende voor het nieuwe proces. Hieronder de projectstrategie voor de bereiding van het nieuwe Bioforte-hout met behulp van een biomechanochemisch proces. [Afbeelding: Ziyang Lu et al. - 10.1126/sciadv.ady0183]

Bioforte hout

Geïnspireerd door de natuurlijke processen die fossiel hout doen ontstaan, hebben wetenschappers uit Spanje en China een nieuw type bewerkt hout ontwikkeld dat opmerkelijke structurele prestaties levert, die beter zijn dan die van de beste staalsoorten.

Nadat het team zorgvuldig de juiste combinatie van mechanische, chemische en biologische behandelingen had geselecteerd, kon het de interne structuur van het hout aanpassen en een mechanische weerstand bereiken die hoger ligt dan die van roestvrij staal.

Het proces kan op verschillende houtsoorten worden toegepast. Daarmee legt de techniek een nieuwe basis voor de ontwikkeling van ultra-hoogwaardige biologische materialen, die fossiele materialen (zoals thermohardende harsen of hoogwaardige thermoplasten), die vanuit milieu- en maatschappelijk oogpunt zo problematisch blijken, zouden kunnen vervangen.

Onderdelen die tegenwoordig meestal van metaal zijn, werden met precisie vervaardigd uit het nieuwe hout. [Afbeelding: Ziyang Lu et al. - 10.1126/sciadv.ady0183]

Het nieuwe bewerkte hout werd door de makers "biostrong-hout" genoemd.

"Hout is een van de meest toegankelijke biologische materialen, maar buiten de conventionele toepassingen blijft het onderbenut voor hoogwaardige toepassingen", aldus professor Erlantz Lizundia van de Universiteit van Baskenland. "Onze resultaten tonen aan dat het mogelijk is om materialen te verkrijgen met zeer hoge mechanische prestaties die bovendien economisch rendabel zijn en mogelijkheden bieden voor koolstofafvang."

De rode ster in de grafiek links toont de sterkte van Bioforte Wood in vergelijking met verschillende andere materialen. Rechts details van het nieuwe supersterke hout. [Afbeelding: Ziyang Lu et al. - 10.1126/sciadv.ady0183]

Hout is beter dan roestvrij staal

Om de moleculaire structuur van houtvormende componenten te herconfigureren, gebruikte het team hout-etende schimmels in combinatie met mechanische en chemische behandelingen.

Naast de hoge mechanische taaiheid van het hout, kon ook de weerstand tegen vochtigheid, hoge temperaturen en extreme thermische schokken worden vergroot (bijvoorbeeld van -196 ºC naar 120 ºC).

Bovendien ontdekten de onderzoekers bij analyse van de treksterkte – de maximale spanning die een materiaal kan weerstaan voordat het breekt – dat deze 539 megapascal bereikte, wat hoger is dan die van roestvrij staal (SAE 304), een legering die bestaat uit zeer schaarse, dure en potentieel giftige materialen zoals chroom en nikkel. Deze waarde is ook hoger dan die van verdicht hout, dat de sterkte van metalen al had overtroffen .

Hoewel er nog meer experimenten nodig zijn om de processen op te schalen en ze te testen op andere soorten natuurlijke materialen, vormt de vooruitgang van het team een belangrijke stap voorwaarts in de ontwikkeling van circulaire en duurzame materialen. Deze materialen zouden de niet-hernieuwbare en vervuilende materialen kunnen vervangen die momenteel in veel structurele toepassingen worden gebruikt.

• Superhard hout presteert beter dan staal en is gelijkwaardig aan titanium

Ander nieuws over:

Meer onderwerpen