Стекло вместо леса: ученые научились делать деревья прозрачными

Итальянские архитекторы придумали гостевой дом на четверых, который можно построить практически в любом месте. А все потому что он собирается подобно деревянному конструктору без использования особых инструментов. Всего два часа работы, и дом готов.

Как построить дом с помощью 3D-принтера? Каким образом подготавливают деревья для строительства? И может ли дерево быть прозрачным? Об этом рассказали в программе "Как устроен мир" с Тимофеем Баженовым на РЕН ТВ.

Дом, который можно перевезти

Строение посолиднее команда из четырех человек возводит за 10 дней. Секрет в том, что дом собирается из деревянных блоков с минимальным использованием инструментов. А если вам предстоит переезд, то его можно разобрать, перевезти по частям и заново собрать на новом месте.

"К его плюсам можно отнести скорость сборки. Формат изготовления подобных блоков предполагает достаточно хорошо налаженное высокотехнологичное производство. Конечно же, у данной технологии есть и минусы. Все эти модули нужно довезти от пункта А в пункт В, от места производства до места монтажа, и это требует определенных ресурсов, издержек", – рассказал архитектор, сотрудник Исторической мастерской Института генерального плана Москвы Даниил Ермолаенко.

3D-принтеры умеют печатать с помощью пластика, стали и бетона. А что насчет дерева? Исследователи подобрали сочетание древесных волокон и смол, с помощью которых можно печатать деревянные модули.

Соединяешь их друг с другом – и полноценный жилой дом готов. Его площадь – 57 квадратных метров. Внутри есть кухня, ванная комната, спальня и гостиная. А если надоест жить в таком доме, то его можно сдать на переработку.

Дерево может быть прозрачным?

Из дерева можно изготовить не только стены, пол и крышу, но даже стекла. Ученые нашли способ создания прозрачной древесины. У нее хорошие теплоизолирующие свойства, она легче обычного стекла и прочнее. Насколько она прозрачная? На 90%, если сравнивать со стеклом.

Принцип изготовления такой древесины состоит в удалении из нее части молекул лигнина. Это фенольный биополимер, который отвечает за упругость дерева и его цвет.

Для того чтобы лигнина стало меньше, ученые наносят на обработанную древесину перекись водорода, подвергают воздействию ультрафиолета и вымачивают в этаноле. Чтобы поверхность прозрачной древесины была гладкой, ее покрывают эпоксидной смолой или синтетическим полимером.

"Стекло изготавливать проще, но более затратно по углеродному выбросу. Изготовление светопрозрачной древесины куда более экологично, однако сложно, и наладить такое производство будет непросто. А даже когда эти процессы будут реализованы, все равно стекло более универсально", – отметил архитектор Ермолаенко.

Какое дерево может самоконсервироваться

Город Венеция построен на зыбкой почве Венецианской лагуны. Казалось бы, ни одно здание не могло устоять на этом мягком, нестабильном грунте, но венецианцы нашли способ: они использовали сваи. Чтобы выдержать вес здания, их вбивали вплотную друг к другу и дополнительно соединяли горизонтальными балками.

Чем массивнее было строение, тем больше свай требовалось. Чтобы выдержать не самую большую базилику Санта-Мария-делла-Салюте, потребовалось 100 тысяч столбов.

Казалось бы, за прошедшие годы сваи в воде должны были рассохнуться и развалиться, но этого до сих пор не происходит. Причина в том, что для строительства выбирали самые крепкие породы деревьев.

Например, лиственницу. Она устойчива к воздействию воды, да к тому же самоконсервируется за счет выделяемой смолы.

Вот только в Европе из-за мягких климатических условий древесина у лиственницы рыхлая. Поэтому, как считают многие историки, для строительства в Венеции деревья завозили из Сибири.

"Есть мнение, что сваи, на которых стоит Венеция, могут стоять столетиями. К этой версии есть очень много вопросов. И основной смысл заключается в том, что эти сваи находятся в иле, который не дает возможности проникать к деревьям различным насекомым, животным. Но проседание до скалистой почвы все равно происходит. И, по мнению некоторых специалистов, они могут продержаться до 2100 года", – поведал доцент исторического факультета Государственного университета просвещения Александр Толочко.

Как готовят деревья для строительства

В деревянном строительстве главное – это заготовка материала. Можно, конечно, по старинке взять топор или пилу и отправиться в лес, а можно доверить работу современной технике.

Валочно-пакетирующие машины предназначены для спиливания стволов деревьев и укладывания их штабелями. Широкая база и гусеницы позволяют работать на довольно крутых склонах.

Стрела у валочно-пакетирующей машины в среднем выдвигается на расстояние восьми метров. Манипулятор с захватом фиксирует дерево, а расположенная в нижней части стойки пила быстро и аккуратно срезает ствол. При помощи все того же манипулятора стволы укладываются пачкой для последующей трелевки.

"Существует два вида основных машин. Первый – это харвестер. Он срубает дерево, очищает его от веток, нарубает на равные модульные элементы бревна, сортирует их в кузове по диаметру и вывозит с места лесозаготовок. Второй вид транспорта – это форвардер. Он необходим для перевозки древесины на долгие расстояния по земле", – уточнил сотрудник Института генплана Москвы.

Оставшийся от дерева пень порой доставляет немало неудобств. Можно попробовать выкорчевать его самостоятельно или при помощи трактора, а можно использовать специальные насадки на экскаватор.

Например, гидромолот, который раскалывает пни и корни деревьев. Перед этим измельчителем не устоит ни один пень. Его лезвие сделано из карбида вольфрама. Он прогрызает древесину, как горячий нож масло.

Еще больше интересного от РЕН ТВ – в канале "Рен. Знание" мессенджера MAX