Puutekniikan tutkimus oli hyvässä vauhdissa 1930-luvulla, mutta sitten tuli muovi. Nyt puu tekee paluuta entistä lujempana.


TEKSTI:Risto Varteva

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Puutekniikan tutkimus oli hyvässä vauhdissa 1930-luvulla, mutta sitten tuli muovi. Nyt puu tekee paluuta entistä lujempana.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 5/2000

- Puuta pidettiin vuosikymmeniä niin yksinkertaisena materiaalina, ettei sen jalostamista mietitty sen tarkemmin. Sitä vain sahattiin ja höylättiin, sanoo tutkimusprofessori Pertti Viitaniemi, joka selvittää puun uusia mahdollisuuksia Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen VTT:n rakennustekniikan laboratoriossa.

 Lämpöpuu on yksi esimerkki niistä uutuuksista, joita uudenlainen puututkimus on VTT:ssä tuottanut. Lämpöpuusta saadaan kestävää, kun sitä paistetaan parinsadan asteen kuumuudessa.

Paljon muutakin on tulossa. Esimerkiksi puristepuu tehdään litistämällä puu kasaan vahvassa puristimessa. Kun puu puristuu pysyvästi 30-40 prosenttia kokoon, tuloksena on tiivis ja miellyttävän tuntuinen klapi. Se on kuin alkemiaa: koivusta tulee hämäävästi tammea, varsinkin jos se vielä tummennetaan lämpökäsittelyllä.



Monen alan yhteistyötä

Näin yksinkertaista puun käsittely ei aina ole, eikä siinä myöskään suin päin kokeilla kaikkea, mitä mieleen juolahtaa.

- Me selvitämme, mitä puun sisällä oikein tapahtuu, kun sitä käsitellään eri tavoin, Viitaniemi kertoo. Lämpöpuu on siitä hyvä esimerkki.

  pidettiin hetki nuotiossa. Se oli kokemuksesta saatu konsti, jonka perimmäistä syytä ei tunnettu.

  syntyy vapaita radikaaleja, jotka ovat riittävän pieniä tunkeutuakseen selluloosamolekyyliin. Tällöin selluloosaketjut katkeavat ja lahottajasieni pystyy käyttämään niitä ravinnokseen, Viitaniemi kertoo. - Kun puuta kuumennetaan, siihen syntyy runsaasti toisenlaisia radikaaleja, jotka sitten kemiallisesti tuhoavat lahottajasienen radikaalit. Lahottajasieni kuolee nälkään heti kättelyssä, koska sellumolekyylit eivät enää katkeilekaan sille ravinnoksi.

Näissä hommissa tarvitaan monen alan asiantuntemusta. - Meillä on tiivistä yhteistyötä Teknillisen korkeakoulun puukemian kanssa, ja mukana ovat myös Helsingin yliopiston fysiikan laitos ja polymeerikemian laitos. Tekes ja teollisuus ovat rahoittaneet puuhanketta.

Puuta vaikka tien pohjaksi

Vanha tuosta poikki ja pinoon -menetelmä joutaa siis vähitellen historiaan. Puun rakenne muuttuu, kun sille annetaan lämpökäsittelyn ja puristelun lisäksi vähän kemikaalejakin. Vaihtoehdot kasvavat rajattomasti.

Uskokaa tai älkää, mutta lämpökäsiteltyä sahanpurua on jo käytetty tien pohjan lämpöeristeenä. - Viisitoista senttiä sahanpurua vastaa 45 senttiä kevytsoraa, Viitaniemi sanoo ja vakuuttaa, ettei puru lahoa eikä painu kasaan.

Kokeiltavana oleva sahanpurulla pohjustettu tie on Lopella Etelä-Suomessa.

Samanlaista molekyylitason tietoa tarvitaan myös silloin, kun etsitään parasta tapaa kyllästää puu mäntyöljyllä - ja valmistaa puusta vaikkapa tiskipöytiä.

Tällainen tiskipöytä ei turpoa, kuten tavallisesta puusta tehty. - Pitää varmasti mittansa ja muotonsa, Viitaniemi lupaa.




Puu paranee kovassa käsittelyssä


 


Lämpöpuu               Kuumennus 160-220                    Estää lahoamisen,


                                asteeseen tuntien tai                    parantaa säänkestävyyttä, 


                                vuorokausien ajaksi.                     kosteus ei turvota.

Puristepuu               Kova puristus tuntien tai              Puu tiivistyy 30-40 %,


                                vuorokausien ajaksi.                    pinnasta tulee kova.


                                Puristukseen voidaan


                                yhdistää lämpökäsittely. 

Öljykäsittely             Kyllästetään esimerkiksi               Kestävä pinta, helppo huoltaa,


                                manteliöljyllä.                                parantaa säänkestävyyttä

Lämpökamera tunnistaa kasvot

- Ihon alla risteilevät verisuonet muodostavat kasvoihin yhtä omaperäisiä kuvioita kuin sormenjäljet. Niiden havaitseminen vain on ollut vaikeaa.

Yhdysvaltalaisen Mikos Biotech -yhtiön tutkija, tohtori Francine Prokovski on kehittänyt sellaisen lämpökameran, joka nappaa kuvaan ihonalaisten verisuonten pienet lämpötilaerot. Prokovski lupaa, että kameralla voi ottaa kuvia jopa 150 metrin päästä. Kamera toimii myös pimeässä, koska se kuvaa kohteesta lähtevää lämpösäteilyä. Sitä voidaan siis käyttää huomaamattomasti valvontakamerana.

Konnat eivät enää muutenkaan ole turvassa, sillä verisuonten tyypillistä kuviointia ei voi muuttaa esimerkiksi kasvoleikkauksin. Siinä mielessä ne ovat yhtä lahjomattomia kuin sormenjäljet.

Melu pois veneistä

- Aletaanpa riisua venettä aina vain yksinkertaisemmaksi. Mitä jää jäljelle? No, runko tietenkin - ja sehän on mielikuvitusta vähän venyttäen kuin mandoliinin kaikukoppa.

Ei siis ihme, että vene kumisee, kolisee ja kajahtelee joskus niin, ettei omaa ääntään kuule.

Ääni saadaan hiljaisemmaksi, jos tarpeettomat värähtelyt veneen rungosta ja muista rakennelmista onnistutaan poistamaan. Tähän tähtää Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen VTT:n ja usean suomalaisen veneveistämön yhteishanke, joka on osa Tekesin laajaa Väre-projektia. Väre tulee sanoista "värähtelyn ja äänen hallinta".

Veneiden pahimpia äänilähteitä ovat kone, pakokaasujärjestelmä ja potkuri akseleineen. Lisäksi runkoon iskevä aallokko saa aikaan äänenä kuultavia värähtelyjä veneeseen.

Kun värähtelyn synty ja sen siirtyminen veneen eri osien välillä on saatu selville, on mahdollista kehittää käyttökelpoisia ratkaisuja värähtelyjen tukahduttamiseksi alkuunsa. Silloin myös melutaso vaimenee.

Veneiden äänihanke jatkuu vuoden 2001 loppuun. Kestä siis vielä muutama kesä.

Takki puhtaaksi hiilidioksidilla

Kemiallisessa pesussa käytetyt orgaaniset liuottimet ovat myrkyllisiä, eikä niitä saa päästää luontoon. Tilalle olisi hyvä löytää jokin turvallisempi puhdistusaine. On jo löydettykin: hiilidioksidi.

Ruotsalainen Ny Teknik -lehti kertoo, että Electrolux on valmistanut koekäyttöön pesukoneita, joissa lika irrotetaan nestemäisellä hiilidioksidilla. Sen käytöstä pesuaineena kirjoittaa myös englantilainen Nature-tiedelehti.

Muutaman kymmenen ilmakehän paineessa hiilidioksidi saadaan niin kutsuttuun ylikriittiseen tilaan, jossa sillä on sekä kaasun että nesteen ominaisuuksia. Tällöin se tunkeutuu sukkelasti lian ja tekstiilin väliin, ja lika irtoaa.

  Me kaikki hengitämme keuhkoistamme satoja grammoja hiilidioksidia vuorokaudessa.

Noki tuhraa taulut hiljalleen

- Kuinka usein kaupunkioloissa pitäisi puhdistaa taulut noesta, jota tulee teollisuuden ja liikenteen päästöistä?

Vaikka oikea vastaus on niinkin epämääräinen kuin 5-300 vuoden välein, sitä ei ole vedetty hihasta. Tulos perustuu yhdysvaltalaisen lukiolaisen Leon Bellanin mittauksiin, joilla hän osallistui menestyksellisesti Intel-yhtiön tiedekilpailuun.

Bellan teki virtuaalisia nokikokeita väritulostimella siten, että väripintoihin ohjelmoitiin satunnaisesti pieniä mustia pisteitä. Näissä kokeissa selvisi, että "noen" aiheuttama tummuminen pistää silmään vasta, kun pisteet peittävät yli 12 prosenttia väripinnan alasta.

Koska nokihiukkasia tulee Etelä-Kalifornian oloissa 0,08-2,7 mikrogrammaa neliömetrille vuorokaudessa, Bellan saattoi laskea, että taulut pitäisi puhdistaa 5-300 vuoden välein.

Bellanin päätelmät tarkastanut Kalifornian teknisen korkeakoulun CalTechin professori Glenn Cass arvelee, että Euroopassa nokea tulee taulujen pintaan tätäkin nopeammin.

Nokiraportti on julkaistu Yhdysvaltain kemian seuran lehdessä Environmental Science and Technology.

Sisältö jatkuu mainoksen alla