Как «отковать» древесину

Как «отковать» древесину

Группа сотрудников кафедры электроакустики и ультразвуковой техники СПбГЭТУ открыла принципиально новый способ улучшения потребительских свойств древесины. Подробности в материале газеты "Электрик".

12.02.2015 163

Разве можно отковать дерево? Конечно нельзя, но вот повысить его твердость, как это делают с железом в кузницах, легко! Но только в том случае, если знаешь секрет этой технологии. А открыла его группа сотрудников кафедры электроакустики и ультразвуковой техники Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ».

«Лес – наше богатство». Кто с этим спорит? Вот только ценность каждой породы дерева различна. Из твердых пород – дуба, вяза, ореха, бука можно делать всё, что угодно. В том числе такие изделия, которые требуют повышенную прочность. Например, паркет или половые доски. А круг использования мягкой древесины – липы, осины, тополя, сосны, ольхи – ограничен. Такая паркетная доска быстро покроется царапинами, заусенцами, начнет интенсивно истираться. Леса у нас много, но вот наиболее ценных, твёрдых пород, увы, очень мало. Преобладают осина, ольха, береза, да сосна с елью. Поэтому и стоимость пиломатериалов из твердых пород дерева может быть в разы выше, чем из мягких.

Конечно, человечество давно научилось улучшать потребительские свойства наиболее распространенной древесины. Чаще всего, путем уплотнения её волокон прессованием, либо пропиткой специальными составами. Но беда в том, что процессы эти дорогостоящие, к тому же неэкологичные, что в конечном итоге делает улучшенную древесину почти такой же дорогой, как дуб или бук.

Учёные ЛЭТИ пошли совершенно иным путем – недаром они работают на кафедре электроакустики и ультразвуковой техники! «Предложенный нами метод базируется на способности древесины изменять свои свойства под комплексным воздействием ультразвука определенной частоты и давления, – делится «секретами» аспирант, ассистент кафедры Алена Александровна Вьюгинова. – При этом удается добиться даже трехкратного повышения твердости поверхности некоторых сортов древесины. Например, осины. Кроме того такая обработка создает эффект ее полирования. Причем без малейшего ущерба для экологии, что при существующих технологиях невозможно. Я уже не говорю об относительной дешевизне нового метода.

Модифицированную древесину мы стали называть «кованой» потому, что процесс изменения структуры и свойств дерева за счёт механического уплотнения и одновременного воздействия ультразвука очень схож с ковкой металла, при которой тоже изменяются его внутренняя структура и свойства. А по конструкционному исполнению наша установка схожа с обычным деревообрабатывающим станком: с одной стороны подается заготовка, с другой – выходит готовое изделие. То есть эффект достигается за один проход и не требует никаких дополнительных операций».

Казалось бы – как просто! Только за этой простотой стоят годы напряженной работы, множество вычислений, гигабайты различных документов, сотни разнообразных опытов и экспериментов, далеко не всегда дававших искомый результат…

К 2011 году предварительный этап исследований завершился, и можно было продемонстрировать реальное действие нового метода. При поддержке коллег А.А. Вьюгинова подала документы на конкурс программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» (У.М.Н.И.К.), проводимой Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. Её проект «Ультразвуковая система для улучшения механических свойств поверхности пиломатериалов» был признан одним из лучших, и получил финансирование по программе У.М.Н.И.К. на СТАРТ. Вскоре по условиям участия в программе ею было учреждено малое инновационное предприятие – ООО «Ультранид», являющееся резидентом технопарка университета. Здесь налаживается выпуск экспериментальных партий «кованой» древесины.

Сегодня А.А. Вьюгинова, уже кандидат технических наук, с теплотой упоминает заведующего кафедрой биотехнических систем З.М. ЮЛДАШЕВА и сотрудников Технопарка, которые буквально за руку привели её в программу У.М.Н.И.К., оказывали консультационную, организационную и другую помощь на всех этапах развития и становления инновационного проекта. Алёна Александровна рассказывает: «Эта помощь была безвозмездной и очень заинтересованной. Без нее мне было бы очень трудно составить бизнес-план, решать вопросы, связанные с бухгалтерией, в том числе по использованию средств поддержки программы У.М.Н.И.К., размещать на сторонних предприятиях заказы на изготовление комплектующих для опытной установки». В настоящее время перед Аленой Александровой стоит задача дать старт коммерческому использованию своих инноваций, что откроет возможность участия в следующем этапе программы. И в этом ей тоже помогут сотрудники Технопарка и его Бизнес-инкубатора.

А в недалеком будущем, и преумножится наше общее богатство – лес. Поскольку наиболее распространенные обитатели нашей лесов – малоценные мягкие сорта древесины в результате «ковки» по методу ЛЭТИ будут легко и дешево приобретать свойства дорогостоящих, почти не встречающихся в наших лесах пород деревьев.

Александр САЖИН