Пуленепробиваемое дерево оказалось огнеупорным

Исследователи, представившие в прошлом году прочный материал на основе обычного дерева, протестировали разработку на огнестойкость. По сравнению с обычным деревом новый материал обладает более плотной структурой, благодаря чему в случае пожара на его поверхности образуется сплошной обугленный слой, препятствующий дальнейшему распространению пламени. Результаты опубликованы в журнале Advanced Functional Materials.

Использование дерева в несущих строительных конструкциях ограничивается двумя факторами: присущей ему воспламеняемостью и подверженностью быстрому обрушению в случае пожара. Деревянные материалы можно сделать более огнестойкими при помощи химических воздействий. Например, можно пропитать дерево антипиренами — замедляющими воспламенение соединениями. Другим методом является покрытие из негорючих неорганических наночастиц. Однако эти методы обычно оказываются либо непомерно дорогими, либо несоответствующими экологическим стандартам или санитарным нормам.

Коллектив под руководством Лянбина Ху из Мэрилендского университета в Колледж-Парк (США) в прошлом году научился создавать деревянный материал прочнее стали. Для этого древесину обрабатывают гидроксидом натрия и сульфидом натрия, что частично удаляет из нее лигнин — органический полимер, придающий прочность клеточным стенкам. Затем дерево подвергают горячей прессовке, что позволяет получить сплошной материал без характерных для естественной древесины крошечных каналов, значительно улучшая механические характеристики.

В новой работе ученые представили результаты тестов древесного материала на огнеупорность. Оказалось, что вещество значительно лучше природного дерева сопротивляется пламени. Во-первых, более плотная структура препятствует распространению внутри материала кислорода, который поддерживает горение и увеличивает воспламеняемость. Во-вторых, на его поверхности образуется сплошной изолирующий обугленный слой, препятствующий распространению пламени. В результате время возгорания почти удваивается, а максимальный темп тепловыделения при активном горении уменьшается более чем на треть. Также после воздействия пламени в течение 90 секунд прочность на сжатие у нового материала в 82 раза превышает соответствующее значение для обычного дерева. Благодаря этому несущие конструкции из такого материала будут дольше обрушаться, давая больше времени для спасения людей и имущества. Авторы отвечают, что вся технология обходится без использования потенциально токсичных или вредных для среды химикатов.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.