Кованая древесина
Разве можно отковать дерево? Конечно, нельзя, но вот повысить его твёрдость, как это делают с металлом в кузнице, – легко! Правда, лишь в том случае, если знаешь секрет этой технологии. А открыла метод группа сотрудников кафедры электроакустики и ультразвуковой техники Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ».
Из твёрдых пород дерева – дуба, вяза, ореха, бука – можно делать что угодно, в том числе изделия повышенной прочности. А вот круг использования мягкой древесины – липы, осины, тополя, сосны, ольхи – ограничен. Леса в России много, но твёрдых, наиболее ценных, пород очень мало. Поэтому стоимость пиломатериалов из твёрдых пород дерева может быть в разы выше, чем из мягких.
Конечно, люди давно научились улучшать потребительские свойства наиболее распространённой древесины. Чаще всего за счёт уплотнения её волокон прессованием либо пропиткой специальными составами. Но беда в том, что процессы эти дорогостоящие, к тому же неэкологичные, и в итоге улучшенная древесина оказывается почти такой же дорогой, как дуб или бук.
Учёные из ЛЭТИ пошли иным путём.
– Предложенный нами метод базируется на способности древесины изменять свои свойства под комплексным воздействием ультразвука определённой частоты и давления, – рассказывает аспирант, ассистент кафедры электроакустики и ультразвуковой техники Алёна Вьюгинова. – При этом удаётся добиться даже трёхкратного повышения твёрдости поверхности некоторых сортов древесины. Например, осины. Кроме того, такая обработка создаёт эффект её полирования. Причём без малейшего ущерба для экологии, что при существующих технологиях невозможно. Я уж не говорю об относительной дешевизне нового метода.
Модифицированную древесину стали называть кованой, потому что процесс изменения структуры и свойств дерева в ходе механического уплотнения и одновременного воздействия ультразвука очень схож с ковкой металла, при которой тоже изменяются его внутренняя структура и свойства. А по конструкционному исполнению установка, изготовленная в ЛЭТИ, схожа с обычным деревообрабатывающим станком: с одной стороны подаётся заготовка, с другой – выходит готовое изделие. То есть эффект достигается за один проход и не требует никаких дополнительных операций.
Казалось бы, всё просто. Однако за этой простотой годы напряжённой работы, сотни опытов и экспериментов, далеко не всегда дававших положительный результат. К 2011 году предварительный этап исследований завершился, и можно было продемонстрировать реальное действие нового метода. При поддержке коллег Алёна Вьюгинова подала документы на конкурс программы «Участник молодёжного научно-инновационного конкурса» (УМНИК), проводимой Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. Её проект был признан одним из лучших и получил финансирование по программе «УМНИК на старт». Вскоре по условиям участия в программе Вьюгинова учредила малое инновационное предприятие «Ультранид», являющееся резидентом технопарка университета. Здесь налаживается выпуск экспериментальных партий кованой древесины.
Сегодня Алёна уже кандидат технических наук и с теплотой вспоминает всех, кто буквально за руку привёл её в эту программу и помогал на всех этапах развития и становления инновационного проекта.
– Эта помощь была безвозмездной и очень заинтересованной, – признаётся моя собеседница. – Без неё одна я вряд ли бы справилась.
Сейчас перед Алёной Вьюгиновой стоит новая задача – дать старт коммерческому использованию своих инноваций, что откроет возможность участия в следующем этапе программы. И в этом тоже помогут сотрудники технопарка и его бизнес-инкубатора.
