محققان دانشگاه صنعتى ميشيگان امريکا سيستم جديد مبتنى بر فناورى‌نانو ارائه داده‌اند که برمبناى آن مى‌توان «پوسيدگى چوب» را به‌تعويق انداخت.

به‌گزارش سايت خبرى «ستاد ويژه‌ى توسعه‌ى فناورى‌هاى نانو»،اين سيستم مى‌تواند در «نگهدارى الوارها» و «صنعت چوب» تحولى ايجاد کند.

طبق نظر «آژانس محافظت از محيط زيست امريکا»، «آرسنات مس کروماته شده» (CCA) از سال 1940 در صنعت چوب به‌عنوان نگهدارنده چوب مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به اين‌که اين ترکيب حاوى «آرسنات» خطرناک است در نتيجه استفاده از «آرسنات مس کروماته شده» (CCA) در ايالات متحده از سال 2003 ممنوع گرديده است.

آفت‌کش‌هاى آلى زنده به‌عنوان جايگزينى مناسب براى «آرسنات مس کروماته شده» (CCA) معرفى شدند ولى مشکل اين دسته از مواد، حلاليت کم آن‌ها در آب نسبت به «آرسنات مس کروماته شده» (CCA) است. براى حل اين مشکل بايد «سورفکتانت‌ها» به اين «امولسيون» قبل از تزريق به چوب اضافه شوند. اما استفاده از «سورفاکتانت‌ها» منجر به کاهش بازده و تضعيف علمکرد «آفت‌کش‌ها» مى‌شود و در نتيجه مشکلات ديگرى را پديد مى‌آورد.

«پت هايدن» (Pat Heiden) استاديار دانشکده‌ى شيمى دانشگاه «ميشيگان» و «پيتر ليک» (Peter Lake) استاد «دانشکده‌ى صنايع چوب و جنگلدارى» اين دانشگاه، راه‌حل مناسبى براى اين مشکل پيشنهاد داده‌اند. راه‌حل آن‌ها استفاده از «نانوذرات جامد» به‌جاى «امولسيون مواد آلى» در «تزريق الوارها» مى‌باشد.

آن‌ها دانه‌هاى ريزى از ذرات «پلى‌وينيل پيريدين» و «پلى‌وينيل پيريدن» همراه «استايرن» با قطر متوسط 100 نانومتر براى اين‌کار تهيه کردند. «پت هايدن» (Pat Heiden) درباره‌ى اين مواد مى‌گويد: آن‌ها به‌دنبال يافتن مواد جديد با کارايى بالاتر هستند.

در اين روش ابتدا «آفت‌کش‌ها» را در «غلظت‌هاى مختلف» درون يک فاز پليمرى جامد قرار مى‌دهند. بعد از اين‌که چوب‌ها تحت‌خلأ استاندارد قرار گرفتند و هوا از آن‌ها خارج شد، «سوسپانسونى» شامل «نانوذرات» (نانوپليمر) حاوى آفت‌کش، به آن‌ها تزريق شده و تا حدود 16 اتمسفر تحت‌فشار قرار مى‌گيرند. فشار باعث نفوذ «سوسپانسيون» به‌درون خلل و فرج و کانال‌هاى ساختار چوب مى‌شود. سپس آفت‌کش‌ها به‌آهستگى از درون «نانوذرات» به‌درون چوب نفوذ مى‌کند. «ميزان نفوذ» مى‌تواند با «تغيير خواص شيميايى» و «مساحت سطح پليمر» و يا «آفت‌کش خاص» کنترل شود.

«پيتر ليک» (Peter Lake) و «پت هايدن» (Pat Heiden) آزمون‌‌هاى خود را در آزمايشگاه انجام دادند و با «دوز مصرف کم» از آفت‌کش، نتيجه‌ى مطلوبى به‌دست آوردند. استفاده از اين روش، مشکلات کمى در پى داشت. اين گروه دو قارچ‌کش - که يکى براى چوب‌ها و ديگرى «کلرواتالونيل» (Chlorothalonil) براى چمن‌ها استفاده مى‌شود را آزمايش کردند. اين آفت‌کش به‌صورت معمول براى چوب استفاده نمى‌شود ولى به‌دليل عدم وجود مشکل انحلال در اين روش توانستند از آن استفاده کنند.

کنترل «انحلال مواد» و «ميزان آزادسازى آن‌ها» به‌عنوان نقطه‌ى قوت اين روش، محققان را قادر به استفاده از برخى آفت‌کش‌ها مانند: «برکس» (Brax) کرد. «پيتر ليک» (Peter Lake) معتقد است که «بوريتس» (Borates) محافظ‌هاى خوبى براى چوب‌ها هستند آن‌ها به‌شدت در آب قابل‌حل هستند؛ بنابراين اگر درون چوب قرار داده و فشرده شوند هنگام باران آمدن، شسته شده و از چوب‌ خارج مى‌شوند و چوب پوسيده مى‌شود. در نتيجه اين خيلى مهم است که اين آفت‌کش‌هاى «ارزان»، «کارامد» و «خيلى ايمن»، «طول عمر زيادى« داشته باشند.

«پت هايدن» (Pat Heiden) معتقد است اين روش داراى مشکلات خاص مانند: «مشکلات» و «هزينه‌ى تهيه‌ى نانوذرات» در مقابل تهيه‌ى سهل و ارزان يک «محلول» يا «سوسپانسيون مايع» اشاره کرد. حال سؤالى که اين‌جا مطرح مى‌شود اين است که آيا مجموع هزينه‌ها در اين روش کاهش خواهد يافت؟ اين مسأله‌اى است که آينده آن را مشخص‌تر مى‌کند.

برپايه‌ى گزارش منتشر شده‌ى «کلولند» (Cleveland) از گروه «فريدونيا» (Freedonia Group) «ميزان تقاضاى محافظ‌هاى چوب» با 3/3 درصد افزايش نسبت به‌سال 2006، در سال 2009 به‌مبلغ 470 ميليون دلار خواهد رسيد.

با توجه به‌روند روبه‌رشد تقاضا در صنعت چوب به‌خصوص براى ساخت «ميز»، «کلبه» و ... انتظار مى‌رود رقم فوق‌الذکر نيز افزايش يابد. در اين گزارش آمده است که محافظ‌هاى چوب مبتنى بر آب تا سال 2009 روند رو به رشدى طى خواهند کرد که دليل آن سازگارى زيست محيطى اين روش اعلام شده است.