Dům z průhledného dřeva nebo z hub? Seznamte se se stavebními materiály budoucnosti

Člověk by měl pocit, že se v oblasti stavebních materiálů vůbec nic neděje. Během tisíců let vývoje lidských obydlí ke kameni a dřevu přibylo pár vymožeností, jako jsou pálené cihly, beton, sklo a ocel, ale jinak stavebnictví nezažívá takový překotný rozvoj jako řada dalších oborů. Opak je však pravdou. Při bližším pohledu tak zájemce zjistí, že vědci a výrobci postupně nejen zdokonalují stávající oblíbené materiály, ale přidávají i materiály zcela nové.

Je libo nezničitelný či svítící beton?

Jedním z materiálů, na který se soustředí pozornost řady výzkumů, je beton. Tento kompozitní materiál se v poslední době dočkal řady vylepšení. Před čtyřmi lety si mexický vědec Carlos Rubio Avalos nechal patentovat fotoaktivní beton, který umí během dne pohlcovat světlo a v noci ho pak vyzařuje. Avalos tohoto efektu dosáhl přidáním fotoaktivní látky. Velkou výhodou je, že beton funguje i ve dnech, kdy nesvítí slunce, protože absorbuje UV záření prostupující mraky. Ačkoliv mu někteří předpovídají velkou budoucnost, protože by vyřešil osvětlení v místech, kde není elektřina, nebo zvýšil bezpečnost nočního ježdění na silnicích i cyklostezkách, jeho prosazování brzdí zejména cena. Je totiž až pětkrát dražší než běžný beton.

Odborníci se zaměřili i na odolnost betonu. Beton používaný nyní v čase stárne a s únavou materiálu dochází k jeho praskání či drolení. Vědci se snaží těmto jevům předejít a vytvořit takový kompozit, který odolá nepřízni počasí i dlouhodobé zátěži. Například na slavném Massachusettském technologickém institutu (zkráceně MIT) se při vytváření odolnějšího betonu inspirují organickými strukturami. Za vzor jim posloužily lidské kosti, mušle či mořské houby. Vědci doufají, že díky výzkumu identifikují také nové přírodní materiály, které by v budoucnu mohly být udržitelnou a odolnou náhradou za beton, na jehož výrobu je nutné vynaložit velké množství energie.

Jiný směrem se pak vydali jejich kolegové pracující na chytrém sebeobnovujícím se betonu, který při vhodných podmínkách dokáže praskliny sám zacelit.

Průhledné dřevo jako náhrada skla

Dalším zajímavým moderním materiálem je bezesporu průhledné dřevo. Odolná varianta plastu a skla, která má lepší vodivost, a navíc pochází z obnovitelných zdrojů, by mohla být využitelná například v poloprůhledných fasádách.

Autorství tohoto alternativního materiálu je připisováno Larsovi Berglundovi ze stockholmského Royal Institute of Technology. Průhledného dřevěného kompozitu dosáhl odstraněním barviva zvaného lignin. Ten následně naradil speciálním polymerem, aby dřevo nepřišlo o své vlastnosti. Při tloušťce dřevěné desky 1 milimetr se Berglundovi podařilo dosáhnout transparentnosti až pětaosmdesát procent.

Supertenký uhlík pevnější než ocel

Asi málokterý materiál vyvolal mezi vědci po celém světě takový rozruch jako grafen. Tenká uhlíková vrstva, kterou Andre Geim a Konstantin Novoselov roce 2004 objevili s pomocí lepicí pásky, jim v roce 2010 přinesla Nobelovu cenu za fyziku.

V ideální podobě je grafen tvořen jedinou vrstvou atomů uhlíku, které jsou uspořádány do šestiúhelníků. Je považovaný za jeden z nejpevnějších známých materiálů na světě. Zároveň je však velmi lehký a vodiví. Vědci ho začali přidávat například do betonu a vytvořili takzvaný grafeton. Tedy kombinaci betonu a grafenu. Experimentují také s jeho využitím na místo oceli. Grafen je totiž až desetkrát pevnější než ocel, ale má pouhých pět procent její hmotnosti.

Domy z obřích hub

Česko, jako národ vášnivých houbařů, by mohlo ocenit snahy vědců zapojit do stavebnictví i houby. Kromě odborníků z holandské univerzity v Utrechtu se myšlenkou využívat houby jako stavební materiál zabývá i americká NASA. Velký potenciál vidí vědci v tom, že houby mohou mít strukturu podobnou dřevu i mnohem měkčí a porézní. Navíc by stavební materiál sám rostl a byl schopný se opravovat. Houbová města by tak byla dokonalým udržitelným ekosystémem.