Опилки на первый взгляд кажутся совершенно неподходящим материалом для защиты от огня. Тем не менее ученые доказали обратное, объединив древесные отходы с минералом струвитом, известным своими огнезащитными свойствами. Такой подход открывает новые возможности для переработки побочных продуктов лесной промышленности и создания более экологичных строительных решений.
Струвит представляет собой кристаллический фосфат аммония и магния, который эффективно препятствует распространению пламени. Однако у него есть существенный недостаток — хрупкость, из-за которой его нельзя использовать в чистом виде. Именно поэтому исследователи искали способы объединить его с другими материалами. Опилки, которые обычно сжигаются или отправляются на свалки, оказались перспективным кандидатом, но добиться прочного сцепления между ними и струвитом долгое время не удавалось.
Решение предложили ученые из ETH Zurich и Empa совместно с коллегами из Политехнического университета Турина. Они применили фермент, полученный из семян арбуза, чтобы контролировать процесс кристаллизации струвита из водной суспензии ньюбериита. В результате образовались более крупные и равномерные кристаллы, которые эффективно заполнили пространство между частицами еловых опилок, создавая прочную и устойчивую структуру.
Полученные панели формировали под давлением в течение двух суток, после чего высушивали при комнатной температуре. Испытания показали высокую прочность материала, особенно при сжатии поперек волокон, превосходя в этом показателе исходную древесину. При воздействии высоких температур струвит разлагается, поглощая тепло и выделяя водяной пар и аммиак, что создает охлаждающий эффект и препятствует распространению огня за счет вытеснения кислорода.
Новый материал также является экологичным. В отличие от традиционных цементно-стружечных плит, такие панели легче и поддаются переработке. После демонтажа их можно измельчить, нагреть до относительно невысокой температуры, отделить древесную составляющую и восстановить минеральную часть для повторного использования. Это делает технологию не только эффективной с точки зрения пожарной безопасности, но и перспективной в контексте устойчивого строительства и экономики замкнутого цикла.
Фотоматериал: newatlas.com
