На американському ринку з’явився інноваційний будівельний матеріал, який може кардинально змінити підходи до зведення споруд. Йдеться про так звану «супердеревину» — модифікований деревний матеріал із характеристиками, що перевершують традиційні сталь та бетон.

За твердженням розробників, новинка здатна витримувати навантаження, порівнянні з металевими конструкціями, при цьому залишаючись екологічно чистим природним матеріалом.

Особливість супердеревини полягає у вражаючому співвідношенні міцності до ваги — вона випереджає сталь у цьому показнику в десять разів. Така характеристика відкриває перспективи застосування матеріалу навіть у будівництві хмарочосів. Утім, на першому етапі виробники зосередяться на зовнішніх роботах — терасах та фасадній обробці, а вже через рік планують почати постачання продукції для внутрішнього оздоблення житлових приміщень.

Від лабораторії до заводського виробництва

За створення унікального матеріалу взялася компанія InventWood зі штату Меріленд. У травні 2025 року запрацював перший завод із випуску супердеревини. Історія розробки сягає понад десяти років тому, коли над проєктом почав працювати вчений-матеріалознавець Лянбін Ху, співзасновник компанії та професор Єльського університету.

Початок дослідницької діяльності Лянбіна Ху припав на період його роботи в Центрі інновацій матеріалів Університету Меріленда. Тоді науковець експериментував із різними способами переробки деревини, зокрема створював її прозору версію шляхом видалення лігніну. Проте головною метою залишалося посилення целюлози — найпоширенішого біополімеру на планеті, аби перетворити деревину на ідеальний будівельний матеріал.

Переломний момент настав у 2017 році. Саме тоді дослідження, опубліковане у престижному науковому журналі Nature, підтвердило перевагу обробленої деревини над більшістю металів та сплавів. Це стало науковим обґрунтуванням для подальшого комерційного розвитку технології.

Технологія виробництва: від тижня до кількох годин

Процес отримання супердеревини базується на хімічній обробці натуральної деревини з подальшим гарячим пресуванням. Спочатку сировину кип’ятять у розчині води зі спеціальними хімікатами. За словами розробника технології, у виробництві використовується звичайна безпечна харчова добавка, склад якої поки залишається комерційною таємницею.

Після хімічної обробки деревину піддають пресуванню, що руйнує пористу структуру матеріалу та суттєво підвищує його щільність. Якщо на початкових етапах дослідження весь цикл виробництва тривав тиждень, то зараз, завдяки оптимізації процесів, він скоротився до кількох годин.

Компанія провела випробування методу на дев’ятнадцяти породах деревини, а також на бамбуку. Результати підтвердили універсальність підходу — технологія працює з різними видами сировини. Як наголошує Лянбін Ху, готовий матеріал зберігає зовнішній вигляд і поведінку звичайної деревини, але його міцність значно вища. За роки розробки команда отримала понад 140 патентів, що врешті-решт дозволило вивести супердеревину на комерційний ринок.

Характеристики, що вражають

Технічні параметри супердеревини справді вражають. Матеріал у двадцять разів міцніший за звичайну деревину та в десять разів стійкіший до утворення вм’ятин. Він непроникний для грибків і комах, що робить його надзвичайно довговічним. Окрім того, супердеревина отримала найвищий рейтинг вогнестійкості, що критично важливо для будівельних матеріалів.

На першому етапі виробники зосереджуються на сегменті зовнішніх робіт — виготовленні терасних дощок та облицювальних матеріалів для фасадів. Уже наступного року компанія планує розширити асортимент, запропонувавши продукцію для інтер’єрних рішень: стінові панелі, підлогові покриття та меблі.

Особливо цікавою є перспектива заміни металевого кріплення в меблях. Це дозволить усунути одну з найпоширеніших причин виходу меблів із ладу — поломку або корозію металевої фурнітури. Меблі з супердеревини обіцяють бути значно довговічнішими.

Хмарочоси з деревини — не фантастика

Найамбітніші плани компанії пов’язані зі зведенням цілих будівель із супердеревини, включно з висотними спорудами. Використання легшого матеріалу порівняно зі сталлю та бетоном має суттєво підвищити сейсмостійкість конструкцій та спростити монтажні роботи.

На сьогодні супердеревина коштує дорожче звичайної деревини, проте її ціна розрахована на конкуренцію зі сталлю, а не з традиційними деревними матеріалами. При цьому виробники обіцяють скоротити викиди вуглекислого газу на 90% порівняно з виробництвом сталі.

Варто зазначити, що спроби створювати надвисокі будівлі з масовим застосуванням деревини вже існують у світі. Однак ширше використання дерева у будівництві хмарочосів стримують чинні норми та усталені традиції будівельної галузі. На думку науковців, саме ці бар’єри необхідно долати в найближчому майбутньому.

Від лабораторного зразка до серійного виробництва

Шлях від наукової ідеї до промислового впровадження зайняв понад десятиліття. Основна частина дослідницької роботи була завершена в Університеті Меріленда у 2018 році та захищена патентом. Лабораторні зразки показали вражаючі результати: супердеревина виявилася в дванадцять разів міцнішою та в десять разів твердішою за вихідний матеріал.

Технологію виробництва ліцензувала компанія InventWood, яка побудувала у Меріленді завод для випуску нової продукції. Хоча спочатку це буде переважно облицювальний матеріал, розробники мріють про масштабніше впровадження супердеревини в будівельну індустрію. Зокрема, йдеться про заміну сталевих несучих балок деревними аналогами з підвищеними характеристиками.

Виробничий процес залишається екологічно чистим. Деревину просочують секретною харчовою добавкою, після чого піддають стисканню. Це посилює водневі зв’язки в матеріалі, а природні волокна целюлози зміцнюються, набуваючи високої міцності, негорючості та стійкості до гниття.

Екологічний аспект: відповідь на кліматичну кризу

Початок поставок супердеревини на американський ринок очікується до кінця 2025 року. Розповсюдженням нового матеріалу, ймовірно, займатиметься компанія Intectural, з якою укладено партнерську угоду.

Екологічне значення проєкту важко переоцінити. Виробництво сталі та бетону сьогодні супроводжується величезними викидами парникових газів в атмосферу. Якщо супердеревина зможе витіснити зі будівництва принаймні частину традиційних матеріалів, це само по собі стане важливим внеском у боротьбу зі зміною клімату.

Супердеревина потенційно здатна докорінно змінити будівельну галузь. Поєднання високих технічних характеристик, екологічності та можливості масового виробництва робить цей матеріал справжньою альтернативою сталі та бетону. Залишається спостерігати, наскільки швидко ринок прийме інновацію та чи зможе вона реалізувати свій величезний потенціал.

Читати також:

Проєкт «Пеле»: Пентагон розпочинає розробку мобільного ядерного реактора

Роботи Boston Dynamics на варті: нове слово в охороні резиденції Трампа

Інженери Массачусетського технологічного інституту винайшли енергоакумулювальний бетон

Світлина з відкритих джерел