Hoàng Anh
Writer
Công nghệ đột phá biến gỗ thông thường thành vật liệu xây dựng siêu bền, chống cháy và có tính thẩm mỹ cao, hứa hẹn thay thế bê tông và thép, giảm tác động carbon trong ngành xây dựng.
Từ phòng thí nghiệm đến nhà máy thương mại
Một phát minh tưởng chừng chỉ có trong khoa học viễn tưởng – gỗ tự nhiên được xử lý để trở nên cứng hơn cả thép – sắp trở thành hiện thực ở quy mô công nghiệp. Công nghệ này bắt nguồn từ phòng thí nghiệm của Liangbing Hu, một nhà khoa học vật liệu tại Đại học Maryland, người vào năm 2018 đã tìm ra cách biến đổi gỗ thông thường thành một siêu vật liệu.
Ban đầu, khám phá này gây tiếng vang lớn nhưng đối mặt với thách thức trong việc thương mại hóa. Alex Lau, CEO của InventWood, công ty được cấp phép công nghệ này, chia sẻ: "Rất nhiều người đã tìm đến ông ấy (Liangbing Hu). Ông ấy nghĩ, 'OK, điều này thật tuyệt vời, nhưng tôi là một giáo sư đại học. Tôi không biết phải làm gì với nó.'"
Tuy nhiên, thay vì từ bỏ, Giáo sư Hu đã dành vài năm tiếp theo để tinh chỉnh công nghệ, rút ngắn thời gian sản xuất vật liệu từ hơn một tuần xuống chỉ còn vài giờ. Khi công nghệ đủ chín muồi, nó đã được cấp phép cho InventWood để đưa ra thị trường. Giờ đây, startup này chuẩn bị cho ra những lô hàng "Superwood" (Siêu gỗ) đầu tiên từ nhà máy thương mại hóa của họ, dự kiến bắt đầu vào mùa hè này.
"Siêu gỗ" và tham vọng thay đổi ngành xây dựng
Để xây dựng nhà máy đầu tiên này, InventWood đã huy động được 15 triệu USD trong vòng gọi vốn Series A đầu tiên. Vòng này được dẫn dắt bởi Grantham Foundation cùng với sự tham gia của Baruch Future Ventures, Builders VC, và Muus Climate Partners.
Alex Lau cho biết: "Hiện tại, từ nhà máy thương mại đầu tiên này – một nhà máy quy mô nhỏ hơn – chúng tôi đang tập trung vào các ứng dụng bề mặt (skin applications) như vật liệu ốp mặt tiền cho các tòa nhà thương mại và dân cư cao cấp." Tuy nhiên, tham vọng của InventWood lớn hơn nhiều: "Cuối cùng, chúng tôi muốn tiến tới 'bộ khung xương' của các công trình. 90% tác động carbon từ các tòa nhà đến từ bê tông và thép trong quá trình xây dựng."
Bí mật khoa học đằng sau sức mạnh phi thường
Sản phẩm Superwood của InventWood bắt đầu từ gỗ tự nhiên thông thường, chủ yếu bao gồm hai hợp chất là cellulose và lignin. Mục tiêu của quá trình xử lý là tăng cường sức mạnh cho cellulose vốn có trong gỗ. "Tinh thể nano cellulose thực sự còn cứng hơn cả sợi carbon," Lau giải thích.
Công ty xử lý gỗ bằng các hóa chất "trong ngành thực phẩm" để biến đổi cấu trúc phân tử của gỗ. Sau đó, vật liệu được nén lại dưới áp suất cao. Quá trình nén này làm tăng các liên kết hydro giữa các phân tử cellulose. "Chúng tôi có thể làm vật liệu tăng mật độ lên gấp 4 lần, và bạn có thể nghĩ, 'Ồ, nó sẽ cứng gấp 4 lần, vì nó có gấp 4 lần lượng sợi.' Nhưng thực tế, nó cứng hơn khoảng 10 lần nhờ vào tất cả các liên kết phụ được tạo ra này," Lau nói.
Kết quả là một vật liệu có độ bền kéo cao hơn 50% so với thép, với tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng tốt hơn gấp 10 lần. Superwood cũng đạt chứng nhận chống cháy loại A (khả năng kháng lửa cao) và có khả năng chống mục nát, chống mối mọt. Khi được xử lý thêm bằng cách ngâm tẩm polymer, nó có thể ổn định để sử dụng ngoài trời cho các ứng dụng như vách ngoài, sàn gỗ hoặc mái lợp.
Thẩm mỹ và ứng dụng tương lai
Quá trình nén không chỉ tăng cường sức mạnh mà còn làm cô đặc màu sắc tự nhiên của gỗ. "Bạn sẽ có được một thứ gì đó trông giống như những loại gỗ cứng nhiệt đới phong phú hơn, như gỗ ****** hay gỗ ipe. Đây là màu sắc tự nhiên, chúng tôi không hề nhuộm màu," Lau cho biết thêm.
Cuối cùng, InventWood đang lên kế hoạch sử dụng dăm gỗ để tạo ra các dầm kết cấu với kích thước bất kỳ mà không cần hoàn thiện bề mặt. "Hãy tưởng tượng những thanh dầm chữ I của bạn trông như thế này," Lau nói, tay cầm một mẫu Superwood. "Chúng rất đẹp, giống như gỗ ******, gỗ ipe. Đây là màu sắc tự nhiên."
Sự ra đời của Superwood hứa hẹn sẽ mở ra một chương mới cho ngành vật liệu xây dựng, hướng tới các giải pháp bền vững hơn, thân thiện với môi trường hơn mà vẫn đảm bảo, thậm chí vượt trội về mặt cơ lý tính so với các vật liệu truyền thống.
Từ phòng thí nghiệm đến nhà máy thương mại
Một phát minh tưởng chừng chỉ có trong khoa học viễn tưởng – gỗ tự nhiên được xử lý để trở nên cứng hơn cả thép – sắp trở thành hiện thực ở quy mô công nghiệp. Công nghệ này bắt nguồn từ phòng thí nghiệm của Liangbing Hu, một nhà khoa học vật liệu tại Đại học Maryland, người vào năm 2018 đã tìm ra cách biến đổi gỗ thông thường thành một siêu vật liệu.
Ban đầu, khám phá này gây tiếng vang lớn nhưng đối mặt với thách thức trong việc thương mại hóa. Alex Lau, CEO của InventWood, công ty được cấp phép công nghệ này, chia sẻ: "Rất nhiều người đã tìm đến ông ấy (Liangbing Hu). Ông ấy nghĩ, 'OK, điều này thật tuyệt vời, nhưng tôi là một giáo sư đại học. Tôi không biết phải làm gì với nó.'"
Tuy nhiên, thay vì từ bỏ, Giáo sư Hu đã dành vài năm tiếp theo để tinh chỉnh công nghệ, rút ngắn thời gian sản xuất vật liệu từ hơn một tuần xuống chỉ còn vài giờ. Khi công nghệ đủ chín muồi, nó đã được cấp phép cho InventWood để đưa ra thị trường. Giờ đây, startup này chuẩn bị cho ra những lô hàng "Superwood" (Siêu gỗ) đầu tiên từ nhà máy thương mại hóa của họ, dự kiến bắt đầu vào mùa hè này.
"Siêu gỗ" và tham vọng thay đổi ngành xây dựng
Để xây dựng nhà máy đầu tiên này, InventWood đã huy động được 15 triệu USD trong vòng gọi vốn Series A đầu tiên. Vòng này được dẫn dắt bởi Grantham Foundation cùng với sự tham gia của Baruch Future Ventures, Builders VC, và Muus Climate Partners.
Alex Lau cho biết: "Hiện tại, từ nhà máy thương mại đầu tiên này – một nhà máy quy mô nhỏ hơn – chúng tôi đang tập trung vào các ứng dụng bề mặt (skin applications) như vật liệu ốp mặt tiền cho các tòa nhà thương mại và dân cư cao cấp." Tuy nhiên, tham vọng của InventWood lớn hơn nhiều: "Cuối cùng, chúng tôi muốn tiến tới 'bộ khung xương' của các công trình. 90% tác động carbon từ các tòa nhà đến từ bê tông và thép trong quá trình xây dựng."
Bí mật khoa học đằng sau sức mạnh phi thường
Sản phẩm Superwood của InventWood bắt đầu từ gỗ tự nhiên thông thường, chủ yếu bao gồm hai hợp chất là cellulose và lignin. Mục tiêu của quá trình xử lý là tăng cường sức mạnh cho cellulose vốn có trong gỗ. "Tinh thể nano cellulose thực sự còn cứng hơn cả sợi carbon," Lau giải thích.
Công ty xử lý gỗ bằng các hóa chất "trong ngành thực phẩm" để biến đổi cấu trúc phân tử của gỗ. Sau đó, vật liệu được nén lại dưới áp suất cao. Quá trình nén này làm tăng các liên kết hydro giữa các phân tử cellulose. "Chúng tôi có thể làm vật liệu tăng mật độ lên gấp 4 lần, và bạn có thể nghĩ, 'Ồ, nó sẽ cứng gấp 4 lần, vì nó có gấp 4 lần lượng sợi.' Nhưng thực tế, nó cứng hơn khoảng 10 lần nhờ vào tất cả các liên kết phụ được tạo ra này," Lau nói.
Kết quả là một vật liệu có độ bền kéo cao hơn 50% so với thép, với tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng tốt hơn gấp 10 lần. Superwood cũng đạt chứng nhận chống cháy loại A (khả năng kháng lửa cao) và có khả năng chống mục nát, chống mối mọt. Khi được xử lý thêm bằng cách ngâm tẩm polymer, nó có thể ổn định để sử dụng ngoài trời cho các ứng dụng như vách ngoài, sàn gỗ hoặc mái lợp.
Thẩm mỹ và ứng dụng tương lai
Quá trình nén không chỉ tăng cường sức mạnh mà còn làm cô đặc màu sắc tự nhiên của gỗ. "Bạn sẽ có được một thứ gì đó trông giống như những loại gỗ cứng nhiệt đới phong phú hơn, như gỗ ****** hay gỗ ipe. Đây là màu sắc tự nhiên, chúng tôi không hề nhuộm màu," Lau cho biết thêm.
Cuối cùng, InventWood đang lên kế hoạch sử dụng dăm gỗ để tạo ra các dầm kết cấu với kích thước bất kỳ mà không cần hoàn thiện bề mặt. "Hãy tưởng tượng những thanh dầm chữ I của bạn trông như thế này," Lau nói, tay cầm một mẫu Superwood. "Chúng rất đẹp, giống như gỗ ******, gỗ ipe. Đây là màu sắc tự nhiên."
Sự ra đời của Superwood hứa hẹn sẽ mở ra một chương mới cho ngành vật liệu xây dựng, hướng tới các giải pháp bền vững hơn, thân thiện với môi trường hơn mà vẫn đảm bảo, thậm chí vượt trội về mặt cơ lý tính so với các vật liệu truyền thống.
