स्टील से भी मजबूत लकड़ी का बड़े पैमाने पर उत्पादन करना चाहती है InventWood

 (techcrunch.com)
2 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2025-05-20 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें
  • मैरीलैंड की एक लैब में स्टील से भी मजबूत लकड़ी की तकनीक विकसित की गई
  • इस तकनीक का InventWood व्यवसायीकरण कर रही है और इस गर्मियों में Superwood की पहली बैच का उत्पादन करने वाली है
  • Superwood, cellulose को मजबूत बनाता है और मजबूती व durability के लिहाज़ से क्रांतिकारी गुण रखता है
  • Class A fire rating और durability की वजह से यह building material के रूप में उम्मीद जगा रहा है
  • आगे चलकर इसका उपयोग दायरा इमारतों के मुख्य structural members तक बढ़ाने की योजना है

परिचय

  • InventWood, मैरीलैंड विश्वविद्यालय के materials scientist Liangbing Hu द्वारा विकसित एक breakthrough wood-strengthening तकनीक का व्यवसायीकरण कर रहा एक startup है
  • 2018 में प्रोफेसर Hu ने सामान्य लकड़ी को कई processing steps के ज़रिए स्टील से भी मजबूत material में बदलने का तरीका विकसित किया
  • शुरुआत में यह तकनीक केवल लैब की उपलब्धि थी, लेकिन Hu ने कुछ वर्षों में इसकी production speed को काफी बढ़ाकर कुछ ही दिनों में mass production संभव बना दिया
  • इस तकनीक का आधिकारिक license InventWood को दिया गया है और कंपनी ने commercialization की तैयारी पूरी कर ली है

Superwood का व्यवसायीकरण और विशेषताएँ

  • InventWood इस साल गर्मियों से Superwood की पहली commercial batch का उत्पादन शुरू करने वाली है
  • शुरुआत में कंपनी building exterior cladding पर ध्यान देगी, लेकिन लंबे समय में building structures तक इसका उपयोग बढ़ाने का लक्ष्य है
    • दुनिया भर में construction के दौरान 90% carbon emissions concrete और steel से आते हैं, इसलिए इसका eco-friendly alternative के रूप में बड़ा महत्व है
  • कंपनी ने Series A funding में 15 million dollars जुटाए हैं, और Grantham Foundation, Baruch Future Ventures, Builders Vision, Muus Climate Partners जैसे निवेशकों ने भाग लिया है

Superwood का तकनीकी सिद्धांत

  • Superwood, cellulose और lignin से बनी सामान्य लकड़ी से शुरू होता है
    • cellulose nanostructures में carbon fiber से भी ज़्यादा मजबूती होती है
  • निर्माण प्रक्रिया
    • food industry-grade chemicals का उपयोग करके लकड़ी की molecular structure का एक हिस्सा बदला जाता है
    • compression process के ज़रिए cellulose molecules के बीच hydrogen bonds को बहुत बढ़ाया जाता है
    • जब मौजूदा लकड़ी को चार गुना से अधिक compress किया जाता है, तो केवल fiber density बढ़ने से कहीं अधिक bonding बनती है और वास्तविक strength 10 गुना से अधिक बढ़ जाती है
  • नतीजतन, Superwood की tensile strength स्टील से 50% अधिक है और weight-to-strength ratio 10 गुना तक पहुँचता है
    • इसमें उच्चतम स्तर की fire resistance (Class A) के साथ बेहतरीन rot resistance और insect resistance भी है
    • polymer impregnation के बाद इसे outdoor panels, deck, roof आदि में भी स्थिर रूप से इस्तेमाल किया जा सकता है

दृश्यात्मक और आर्थिक मूल्य

  • material को compress करने की प्रक्रिया में रंग अधिक गहरा और सघन हो जाता है, जिससे महंगे tropical hardwood जैसा सुंदर बाहरी रूप मिलता है
  • आगे चलकर कंपनी wood chips का उपयोग कर अलग-अलग मानकों के structural beams भी बनाने की योजना रखती है
    • बिना अतिरिक्त post-processing या paint के भी उच्च गुणवत्ता और premium appearance सुनिश्चित की जा सकती है
    • वास्तविक samples में walnut, ipe जैसी महंगी wood species के विशिष्ट रंग स्वाभाविक रूप से दिखाई देते हैं

निष्कर्ष

  • InventWood का Superwood मौजूदा construction materials की तुलना में पर्यावरणीय प्रभाव, मजबूती, durability और design—हर दृष्टि से क्रांतिकारी मूल्य पैदा करता है
  • यह भविष्य में पारंपरिक steel और concrete के विकल्प के रूप में विकसित हो सकने वाला अगली पीढ़ी का wood material है

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1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2025-05-20
Hacker News टिप्पणियाँ
  • यह बात सुनकर कि InventWood wood chips का इस्तेमाल करके अलग से finishing की ज़रूरत बिना, अलग-अलग आकार के structural beams बनाने की योजना बना रहा है, और साथ में यह दावा भी कि “Superwood में walnut या ipe जैसी प्राकृतिक, सुंदर रंगत और बनावट है”, मन में तुरंत असली तस्वीरें देखने की इच्छा होती है
    • एक ऐसी कंपनी पर, जो अपने product की aesthetic qualities को आगे रखती है, लेकिन एक भी वास्तविक sample image नहीं दिखाती, गहरा अविश्वास होना स्वाभाविक है। ऊपर से सभी images बिना label वाली AI-generated artwork पर निर्भर दिखें, तो संदेह और बढ़ता है। यहाँ तक कि यह भी शक होने लगता है कि क्या असली product मौजूद भी है।
    • ऊपर लेख में जो फोटो है, उसे product surface को दिखाने वाली image माना गया है https://www.inventwood.com/superwood-beams
    • यह बताया गया कि अंतिम product कुछ हद तक wood grain को बनाए रखेगा, और paper में कई वास्तविक तस्वीरें भी शामिल हैं। साथ ही यह भी रेखांकित किया गया कि अधिकतर मामलों में cellulose के अलावा बाकी components को उबालकर हटाया जाता है, फिर बचे material को compress किया जाता है। इस कारण लगता है कि एक ही आकार का superboard कई layers की wood fibers से बना हो सकता है। इस पर और गहराई से research की ज़रूरत महसूस होती है, और यह जिज्ञासा भी कि यह process वजन या strength को कितना बदलती है। चूँकि बहुत ऊँची इमारतों में अभी भी steel ज़रूरी है, इसलिए wood की limitations भी स्वीकार हैं। MDF, OSB, particleboard जैसे मौजूदा तरीकों से, जो wood scraps या sawdust को adhesive से जोड़ते हैं, इसे अलग समझने की कोशिश हुई, लेकिन यदि cellulose से भी मजबूत adhesive मौजूद हो तो फिर लकड़ी इस्तेमाल करने की ज़रूरत ही क्या है — ऐसा विचार भी आता है।
    • यह भी बताया गया कि TechCrunch article में पहले से वास्तविक तस्वीर मौजूद है https://techcrunch.com/wp-content/uploads/2025/05/SUPERWOOD-plank.jpeg
    • नीचे किसी ने paper की वास्तविक images भी साझा कीं, और यह कहा कि बिना dye के भी इसका रूप गहरा और आकर्षक है — हालांकि यह अपने आप में ज़रूरी नहीं कि अच्छी ही बात हो https://www.fpl.fs.usda.gov/documnts/pdf2018/fpl_2018_song001.pdf
  • पहली नज़र में यह किसी premium-looking exterior material जैसा लगता है
  • संबंधित background paper का हवाला देते हुए, अंततः इसे लकड़ी को उबालकर और compress करके तैयार करने की सीधी-सरल प्रक्रिया बताया गया https://www.fpl.fs.usda.gov/documnts/pdf2018/fpl_2018_song001.pdf
    • उसी paper को दोबारा देखकर प्रक्रिया साफ़ की गई: लकड़ी को 2.5M NaOH और 0.4M Na2SO3 के aqueous mixture में 7 घंटे उबालते हैं, फिर कई बार उबलते pure water से धोकर chemicals हटाते हैं, और उसके बाद 100°C पर 5MPa pressure में एक दिन दबाकर high-density wood बनाया जाता है।
    • यह एहसास भी जताया गया कि इसमें बहुत नई तकनीकी बात नहीं दिखती; जर्मनी में “Panzerholz” नाम से लंबे समय से इसी तरह का wood material मौजूद है — कुछ वैसा जैसे bulletproof wood।
    • जर्मनी के एक inventor का TV science program में आकर large pressure cooker में wood और मिश्रित द्रव डालकर लंबे समय तक उबालना, और यह दिखाना कि पूरा wood पूरी तरह penetrate होकर हर layer में decay resistance पा लेता है, इसका भी ज़िक्र हुआ। हालांकि वहाँ hardness का ज़िक्र नहीं था, और अलग compression process भी नहीं था।
    • अमेरिका के UMD में Liangbing Hu research group का paper एक मुख्य reference बताया गया, और background भी जोड़ा गया — साथ ही यह अफ़सोस भी कि article में इतनी कमज़ोर जानकारी ही दी गई। strength 483–587MPa बताई गई, जो ASTM A36 structural steel (250MPa) से बेहतर है। density 1.3g/cc है, यानी steel की लगभग 1/6। यह high-strength steel से 6 गुना मजबूत नहीं है, लेकिन कई गुणों में श्रेष्ठ है। प्रक्रिया सिर्फ उबालने की नहीं, बल्कि caustic soda और sodium sulfate के मिश्रण (जो food industry में भी उपयोग होता है) से lignin का optimal 45% removal करने की है, यानी paper-making की कुछ process का उपयोग। साथ ही environmental concerns भी उठे — sulfate pulping process की pollution problem और production time कम करने की ज़रूरत। यह जिज्ञासा भी व्यक्त हुई कि 1880s–1920s के दौर में ऐसी कोशिशें क्यों नहीं हुईं।
    • यह भी इंगित किया गया कि steel भी प्रकार और processing के अनुसार बहुत अलग गुण रखता है, इसलिए “steel से मजबूत” जैसा slogan वास्तव में सिर्फ इतना कहता है कि उसने steel की strength की निचली सीमा जैसी किसी चीज़ को पार किया है। ceramic research papers में pure aluminum से तुलना करने की प्रवृत्ति का भी उदाहरण दिया गया।
  • Nile Red के YouTube experiment video की सिफारिश की गई, साथ में link भी साझा किया गया https://m.youtube.com/watch?v=CglNRNrMFGM
    • वीडियो देख चुके एक व्यक्ति ने कहा कि chemical treatment चरण में penetration पर्याप्त नहीं हुआ लगता है; अगर pressure cooker इस्तेमाल किया जाता तो बेहतर होता। आजकल wood preservative treatment भी आम तौर पर इसी तरह — complete penetration और pressure system — से किया जाता है। penetration depth की कमी के कारण यह कुछ “surface hardening” जैसा हो गया, और bullet test में अंदरूनी layer अधिक मोटी दिखने का यही कारण बताया गया।
    • इसे अच्छा video बताया गया, और यह भी जोड़ा गया कि experiment method ने Nature paper के protocol का काफी हद तक पालन किया था।
  • यह चिंता भी सामने आई कि नई wood technologies अंततः ऐसी materials बना देती हैं जिन्हें recycle करना और मुश्किल, और decompose करना और कठिन हो जाता है। जैसे disposable styrofoam cups से paper cup + plastic coating पर जाने से recycling और कठिन हो गई। भविष्य के waste handling को लेकर डर व्यक्त हुआ। अगर wood kitchen cabinets पर plastic coating चढ़ी हो, तो उनके recycling का क्या होगा — यह चिंता भी सामने आई।
    • Cross Laminated Timber के practical construction में व्यापक उपयोग का परिचय दिया गया — यह हल्का है, मजबूत है, आग लगने पर structural collapse कम होता है, और insulation भी बेहतर देता है। prefab assembly techniques (CNC आदि) की वजह से construction efficiency भी ऊँची है। supertall building plans भी मौजूद हैं, जैसे Tokyo में 350m, 70-story project। adhesive की durability अच्छी होने से landfill में decomposition धीमा हो सकता है, लेकिन अब कम हानिकारक adhesives भी इस्तेमाल होते हैं — इस संतुलित दृष्टि के साथ यह ज़ोर दिया गया कि अधिकांश material फिर भी wood ही है।
    • paper summary के आधार पर यह समझाया गया कि wood को caustic soda और sodium sulfate में उबालकर, फिर heat और compression से cellulose alignment और bonding मजबूत की जाती है। चूँकि इसमें कोई अलग material inject नहीं किया जाता, इसलिए संभव है कि यह सामान्य wood की तरह ही decompose हो — हालांकि इस पर अनिश्चितता बनी हुई है।
    • यह भी कहा गया कि railway sleepers के लिए इस्तेमाल होने वाली treated wood तो पहले से ही लगभग non-disposable जैसी समस्या पैदा करती है।
    • recycling से भी बढ़कर इसे carbon-friendly alternative के रूप में महत्व दिया गया — खासकर वहाँ जहाँ wood resources प्रचुर हैं और steel dependence घटाई जा सकती है।
    • paper cups के recycling issue के साथ-साथ PFAs की समस्या भी उठी, जो शरीर में जाकर जमा हो सकते हैं।
  • lab-grown artificial wood की संभावना को लेकर भी कल्पनाशील उत्साह दिखा — भविष्य में एकसमान directional properties वाली multi-layer giant plywood को समुद्र में तैरती संरचनाओं पर उगाया जाए, और वे संरचनाएँ मौसम के अनुसार equator के आसपास घूमकर sunlight maximize करें — ऐसा सपना रखा गया
    • इस पर यथार्थवादी प्रतिक्रिया आई कि समुद्र के बड़े हिस्सों में nutrients की कमी होती है, जबकि nutrient-rich waters में ecosystem पहले से ही समृद्ध होते हैं।
    • यह भी पूछा गया कि pine plantation की तुलना में इसमें फायदा क्या होगा।
    • waves की समस्या का भी उल्लेख हुआ।
    • और इसे एक दिलचस्प सपना कहकर प्रतिक्रिया दी गई।
  • “steel से मजबूत” जैसी headline कई बार देखी गई है, लेकिन हर बार यह मूल सवाल अधूरा रह जाता है: आखिर किस तरह के steel से मजबूत? HSLA, carbon steel, rebar — स्पष्ट comparison group जानने की इच्छा जताई गई। घर की remodeling के दौरान अगर इसे structural wood की तरह इस्तेमाल किया जा सकता, तो exposed design के रूप में भी अच्छा लगता — यह अफ़सोस भी व्यक्त हुआ।
    • यह पूछना महत्वपूर्ण बताया गया कि किस प्रकार का steel और किस प्रकार की strength की बात हो रही है — compressive strength, tensile strength, shear strength, bending strength, torsional strength, impact strength, fatigue strength, hardness आदि। अगर tensile strength सच में अधिक हो, तो वह वास्तव में चौंकाने वाली बात होगी।
    • यह अनुभव आधारित सलाह भी दी गई कि केवल glulam (glued laminated timber) से ही पहले से कई जगह पर्याप्त replacement संभव है।
  • “अगर steel से मजबूत है, तो शायद उसमें nail ठोकना मुश्किल होगा” — ऐसी सहज प्रतिक्रिया आई। कल्पना की गई कि parts को prefab बनाकर carbide endmill drill से holes करने पड़ेंगे, और steel की तरह mag drill का उपयोग नहीं किया जा सकेगा — इस पर हल्की निराशा भी जताई गई।
    • इसके जवाब में कहा गया कि hand drill के लिए steel drill bit से भी hole किए जा सकते हैं। बस walnut जैसी बहुत hard wood की तरह पहले छोटा pilot hole बनाकर फिर size बढ़ाना बेहतर रहेगा — hard materials पर काम करने वालों के लिए यह परिचित tip है।
    • यह भी कहा गया कि toughness और hardness में फर्क समझना चाहिए। rolled steel से अधिक strength होने का मतलब यह नहीं कि hardness भी उतनी ही अधिक हो। अनुमान यह लगाया गया कि इसे hardened steel tools से machine किया जा सकता है।
    • यह विश्लेषण भी सामने आया कि यह Japanese-style wooden framing structures के लिए उपयुक्त हो सकता है।
    • बहुत hard wood ipe के drilling experience का हवाला देते हुए यह चेतावनी दी गई कि silica content tools को तेज़ी से घिसता है और dust inhale करना स्वास्थ्य के लिए हानिकारक है। बहुत सख्त लकड़ी में nail ठोकना लगभग नाखून ठोकने जैसा कठिन हो जाता है, इसलिए वह व्यावहारिक नहीं होती।
    • एक व्यावहारिक उपयोग-रणनीति यह सुझाई गई कि इस material को सिर्फ load-bearing हिस्सों में इस्तेमाल किया जाए, और बाकी frame के लिए सस्ती, अधिक आसानी से handle होने वाली wood पर्याप्त होगी।
  • संक्षेप में इसे NileRed video में दिखाए गए तरीके से बहुत अलग नहीं माना गया, और उम्मीद जताई गई कि जब असली product market में आएगा तो उस पर कई तरह के experiments करना रोचक होगा https://youtu.be/CglNRNrMFGM
    • एक अन्य YouTuber का video भी recommend किया गया https://youtube.com/watch?v=VC4d5iai3GE
    • किसी ने कहा कि जब उसने हाल ही में यह विषय देखा, तो उसे तुरंत वही video याद आया। उसे यह बात दिलचस्प लगी कि इस तरह की मजबूत wood के practical applications अब तक दिखाई नहीं दिए, इसलिए जिज्ञासा है कि क्या अब सचमुच इसका उपयोग शुरू होने वाला है।
  • अगर mass production के कारण यह इतना सस्ता हो जाए कि घरों के frame में इस्तेमाल हो सके, तो इसकी inherent termite resistance की वजह से southwest क्षेत्र के घर 100 साल से अधिक टिक सकते हैं, और California की greenhouse gas emissions — खासकर fumigation में इस्तेमाल होने वाले vikane के कारण — कम हो सकती हैं। साथ में यह भी बताया गया कि fumigant के रूप में उपयोग होने वाला sulfuryl fluoride बहुत शक्तिशाली greenhouse gas है, और California का वैश्विक emissions में 12% हिस्सा होना गंभीर बात है https://www.latimes.com/environment/story/2024-04-03/california-is-biggest-us-emitter-of-this-greenhouse-gas
    • इसके जवाब में यह कहा गया कि सही waterproofing, construction techniques और standard wood से भी 100 साल से अधिक टिकने वाले घर आराम से बनाए जा सकते हैं, और termite control के कई तरीके पहले से मौजूद हैं।