- 2018 में लैब की उपलब्धि जैसी दिखने वाली reinforced wood technology InventWood के जरिए इस गर्मी में पहले Superwood production batch तक पहुंचने वाली है
- प्रक्रिया का मुख्य हिस्सा सामान्य लकड़ी की molecular structure को बदलना और उसे compress करना है, ताकि cellulose molecules के बीच hydrogen bonds बढ़ें
- Superwood को एक ऐसे material के रूप में पेश किया गया है जिसकी tensile strength steel से 50% अधिक है, strength-to-weight ratio 10 गुना बेहतर है, और जिसमें fire-resistant, rot-resistant और pest-resistant गुण भी हैं
- पहला बाजार commercial और premium residential buildings के facade material होंगे, और polymer infusion से siding, decking, roofing जैसे outdoor uses तक इसका विस्तार किया जा सकता है
- InventWood ने अपनी पहली commercial factory बनाने के लिए Series A की first closing में लगभग 15 मिलियन डॉलर ($15m) जुटाए हैं, और लंबी अवधि में structural beams को भी लक्ष्य बना रही है
लैब तकनीक से पहली commercial production तक
- University of Maryland के materials scientist Liangbing Hu ने 2018 में सामान्य लकड़ी को steel से ज्यादा मजबूत material में बदलने का तरीका तैयार किया
- इसके बाद कई वर्षों में manufacturing time को 1 सप्ताह से अधिक से घटाकर कुछ घंटे कर दिया, जिससे commercialization की संभावना बढ़ी
- जब तकनीक तैयार हो गई, तो Hu ने इसे InventWood को license कर दिया
- पहला Superwood production batch इस गर्मी में शुरू होने वाला है
- पहली commercial factory छोटे स्तर की “first-of-a-kind commercial plant” होगी, और शुरुआत में building envelope uses पर केंद्रित रहेगी
- CEO Alex Lau ने कहा कि लंबी अवधि में वे इसे “building के skeleton” तक लागू करना चाहते हैं
- उन्होंने जोड़ा कि buildings के carbon impact का 90% construction process में इस्तेमाल होने वाले concrete और steel से आता है
Superwood की प्रक्रिया और प्रदर्शन
- Superwood सामान्य लकड़ी से शुरू होता है, जिसके मुख्य घटक cellulose और lignin होते हैं
- लक्ष्य लकड़ी के भीतर पहले से मौजूद cellulose को और मजबूत बनाना है
- Lau कहते हैं कि cellulose nanocrystals carbon fiber से भी मजबूत होते हैं
- InventWood “food industry” chemicals से लकड़ी की molecular structure बदलता है और फिर उसे compress करता है, जिससे cellulose molecules के बीच hydrogen bonds बढ़ते हैं
- Lau के अनुसार, material को 4 गुना dense बनाने पर सिर्फ fibers 4 गुना ज्यादा होने की बात नहीं होती; नए बने bonds की वजह से strength लगभग 10 गुना बढ़ जाती है
- InventWood के मुताबिक Superwood की खूबियां इस प्रकार हैं
- tensile strength steel से 50% ज्यादा है
- strength-to-weight ratio 10 गुना बेहतर है
- Class A fire rating के साथ flame resistance ज्यादा है
- rot और pests के प्रति resistant है
- polymer infusion करने पर siding, decking, roofing जैसे outdoor uses के लिए stabilize किया जा सकता है
शुरुआती बाजार और विस्तार की योजना
- पहला product commercial और premium residential buildings के facade material के रूप में आएगा
- Lau का कहना है कि compression process रंग को भी concentrate कर देता है, जिससे परिणाम ज्यादा गहरे tropical hardwood जैसा दिखता है
- InventWood की योजना अंततः wood chips का उपयोग करके किसी भी dimension के structural beams बनाने और ऐसा material तैयार करने की है जिसे अलग finishing की जरूरत न पड़े
- factory construction के लिए Series A round की first closing में 15 मिलियन डॉलर जुटाए गए
- Grantham Foundation ने round को lead किया
- Baruch Future Ventures, Builders Vision, Muus Climate Partners ने हिस्सा लिया
1 टिप्पणियां
Hacker News की राय
लगता है यह रिसर्च इसी पर आधारित है: https://www.fpl.fs.usda.gov/documnts/pdf2018/fpl_2018_song00...
स्टील से तुलना सिर्फ थोड़े से हिस्से में है, और मुख्य फोकस इस पर है कि यह सामान्य लकड़ी से कैसे अलग है
संक्षेप में, प्रक्रिया है लकड़ी को उबालो, दबाओ, और काम खत्म
सुधार: वही पेपर था
“पहले प्राकृतिक लकड़ी के ब्लॉक को 2.5 M NaOH और 0.4 M Na2SO3 के मिश्रित उबलते जलीय घोल में 7 घंटे तक डुबोया गया, फिर रसायनों को हटाने के लिए उन्हें उबलते deionized water में कई बार डुबोया गया। इसके बाद लकड़ी के ब्लॉक को लगभग एक दिन तक 100°C पर लगभग 5MPa दबाव में दबाकर high-density wood प्राप्त की गई”
यह काफी सरल और सीधी प्रक्रिया है
“स्टील से मजबूत” जैसा चमकदार वाक्य अक्सर बस इतना मतलब रखता है कि उसने स्टील की range की निचली सीमा को किसी तरह छू लिया
ceramic research papers में भी ऐसा ही होता है, जहां बहुत tough ceramic की तुलना aluminium की fracture toughness से की जाती है, और आमतौर पर उससे मतलब alloy नहीं बल्कि pure aluminium होता है
सरसरी तौर पर देखने पर strength 483–587 MPa है, जो ASTM A36 structural steel की 250MPa yield strength से साफ तौर पर अधिक है। Extended Data Figure 1c में density 1.3g/cc, यानी steel की 1/6 बताई गई है। बेशक high-strength steel ज्यादा मजबूत होता है, लेकिन 6 गुना तक मजबूत नहीं
process भी सिर्फ उबालना नहीं है; लकड़ी को caustic soda 2.5M और sodium sulfite 0.4M में 7 घंटे उबालने के बाद 5MPa पर “लगभग एक दिन” densify किया जाता है, और optimal रूप से 45% lignin हटाया जाता है। यह Kraft process से पहले की sulfite pulping जैसा है, लेकिन high pH पर पूरा अंत तक नहीं ले जाया जाता। उस अर्थ में इसे Masonite जैसा भी माना जा सकता है, जो लकड़ी के प्राकृतिक lignin से बंधा cellulose fiberboard है
environmental issues बाधा बन सकते हैं। sulfite pulping एक गंदी process है। mass production के लिए cycle time कम करने का तरीका भी ढूंढना पड़ेगा, हालांकि शायद उन्होंने पहले ही ढूंढ लिया हो
सबसे ज्यादा जिज्ञासा यह है कि 135 साल पहले, 1890 में, किसी ने यह क्यों नहीं किया। उस समय sulfite pulping जोरों पर था, construction materials market भी बढ़ रहा था, environmental concerns लगभग नहीं थे, और नई, modern, “scientific” चीजों को लेकर काफी उत्साह था। फायदे की गणना के लिए जरूरी mechanics of materials भी पहले से अच्छी तरह विकसित थी। Mason ने 1929 में 2800kPa autoclave process से Masonite का mass production किया था। तो उस समय किसी को Superwood बेचने से किसने रोका होगा? क्या partial alkaline sulfite pulping और pressing आजमाने वाला कोई नहीं था
outdoor use के लिए उसने कहा था कि coating के बिना भी degrade नहीं होगी। हालांकि hardness के बारे में कुछ नहीं कहा, और pressing भी नहीं की
“आखिरकार InventWood की योजना wood chips से किसी भी dimension के structural beams बनाने की है जिन्हें finishing की जरूरत नहीं होगी। Lau ने Superwood sample उठाकर कहा, ‘कल्पना कीजिए कि I-beam ऐसा दिखता है। walnut, ipe जैसा सुंदर। यह इसका natural color है। हमने इसे stain नहीं किया है’”
यह कहना लाजिमी है: फोटो दिखाइए
इससे भी खराब बात यह है कि वह बिना label वाली AI-generated images पर पूरी तरह निर्भर है
“हमने जो वादे किए हैं वे सब fake news होने की काफी संभावना है” कहने का इससे बेहतर तरीका सोचना मुश्किल है। मतलब ad copy देखते समय आंखें सिकोड़कर देखिए
लगता है same-size super board में कई planks के बराबर wood fiber होता है, जिससे strength आती है। मैंने अभी पूरा नहीं पढ़ा है, लेकिन यह सच में strength-to-weight ratio को कम करता है या नहीं, यह जानने की उत्सुकता है। अभी tall buildings में steel की जरूरत इसलिए पड़ती है क्योंकि लकड़ी buckling से पहले जितनी ऊंचाई संभाल सकती है उसकी एक upper limit होती है। 300m का पेड़ तो होता नहीं
पहले मुझे लगा था कि यह wood chips और sawdust को MDF, OSB, particleboard में बदलने वाला adhesive innovation है। ऐसे materials आमतौर पर समान आकार के sawn timber beam से कमजोर होते हैं, क्योंकि adhesive beam की लंबाई की दिशा में चलने वाले cellulose fibers जितना मजबूत नहीं होता। फिर भी US construction sites में इनका इस्तेमाल बढ़ रहा है, क्योंकि 40-foot मोटे beams बनाने लायक पेड़ ढूंढना बहुत महंगा है, लेकिन sawdust काफी इकट्ठा करके ज्यादा मोटे और pre-cut MDF boards बनाए जा सकते हैं। लेकिन अगर cellulose से मजबूत adhesive बनाया जा सके, तो मुझे लगता था कि फिर लकड़ी इस्तेमाल करने की जरूरत ही क्या है
https://www.fpl.fs.usda.gov/documnts/pdf2018/fpl_2018_song00...
https://techcrunch.com/wp-content/uploads/2025/05/SUPERWOOD-...
संबंधित जानकारी के बिना सिर्फ लेख पढ़ने पर चिंता होती है कि कहीं “हानिरहित” लकड़ी को बाद में recycle करना मुश्किल होने वाले super product में तो नहीं बदला जा रहा
यह कुछ वैसा ही है जैसे लगा था कि Styrofoam से paper cups पर अच्छी तरह shift हो गए, लेकिन plastic liner की वजह से कागज को recycle करना मुश्किल या असंभव हो गया। यह भी सोचता रहा कि अगर plastic finish से पूरी तरह ढकी “लकड़ी” की kitchen cabinets को municipal recycling center में ले जाया जाए, तो वे उसे कैसे process करेंगे
बेशक लकड़ी जल सकती है, लेकिन बाहर बनने वाली char layer अंदरूनी हिस्से की रक्षा करती है, जिससे आग लगने पर समय मिल जाता है—यह भी एक safety feature है। लकड़ी insulation के रूप में भी बेहतरीन है
laminated timber construction-friendly भी है। इसे सरल tools से process किया जा सकता है, और CNC machines से prefab parts साइट पर भेजकर जल्दी assemble किए जा सकते हैं
इस material से high-rise buildings बनाने की योजनाएं भी हैं। उदाहरण के लिए Tokyo में 350m, 70-storey skyscraper की योजना है
laminated timber में इस्तेमाल होने वाला adhesive perfect नहीं है। structural integrity के लिहाज से इसका बहुत durable होना फायदा है, लेकिन इसका मतलब यह भी है कि अगर किसी वजह से recycle न करके landfill में डाल दिया जाए, तो यह अधिक धीरे-धीरे decompose होगा। हालांकि आजकल इस्तेमाल होने वाले modern adhesives कम toxic हैं और landfills में भी इतने नुकसानदेह नहीं हैं। अहम बात यह है कि material का अधिकांश हिस्सा adhesive नहीं, बस लकड़ी है
recyclability के लिए इसका क्या मतलब है, पता नहीं, लेकिन दूसरे materials inject करने का जिक्र नहीं है, इसलिए यह सामान्य लकड़ी की तरह decompose भी हो सकती है
[1] https://www.nature.com/articles/nature25476
लकड़ी को compress करने के बाद stabilization के लिए resin inject किया जाता है। अंतिम product असल में बहुत कम हिस्सा ही लकड़ी है और काफी हिस्सा resin जैसा है
दोबारा जांचने पर पता चला कि यह video भी लेख में आए scientific paper को refer करता है, इसलिए यह 100% वही process है
Nile Red ने YouTube पर यह पहले ही करके दिखाया है
https://m.youtube.com/watch?v=CglNRNrMFGM
penetration depth देखकर लगता है कि असल में सिर्फ surface hardening ही हुई थी। bullet test में देखा जा सकता है कि अंदरूनी layers बाहरी layers की तुलना में कहीं ज्यादा मोटी हैं
इस topic पर article मैं पहली बार नहीं पढ़ रहा। लेकिन हर बार एक अहम सवाल अनुत्तरित रह जाता है: किस steel से ज्यादा मजबूत? HSLA, carbon steel, rebar?
बाकी सब पर मैं सहमत हूं। अभी घर remodel करते समय structural changes किए, और अगर load-bearing steel beams में से कुछ को लकड़ी के beams से बदल सकता, तो उन्हें design element के रूप में exposed रखना अच्छा होता
उदाहरण के लिए अगर tensile strength भी बेहतर हो तो यह सच में चौंकाने वाली बात होगी
कुछ साल पहले इसकी coverage के बाद से मैं lab-grown wood में प्रगति का इंतजार कर रहा हूं। मेरा सपना है एक विशाल plywood sheet, जिसमें आदर्श direction में aligned fibers की कई layers हों
उसे समुद्र पर barges में उगाया जाए, और seawater से growth nutrients और उदाहरण के लिए fire-retardant minerals absorb करने दिए जाएं। barges sunlight maximize करने के लिए मौसम के हिसाब से equator के आसपास आते-जाते रहें
सरसरी तौर पर पढ़ने पर लगता है कि यह NileRed के bulletproof wood बनाने वाले video में इस्तेमाल process की ओर ही इशारा करता है: https://youtu.be/CglNRNrMFGM
अगर यह stores में आया तो अलग-अलग चीजें हाथ में लेकर देखना मजेदार होगा
अगर यह steel से ज़्यादा मज़बूत है, तो लगता है इसमें कील ठोकना संभव नहीं होगा। Parts पहले से fabricate करने होंगे, और अगर साइट पर holes drill करने पड़ें तो steel की तरह magnetic drill इस्तेमाल करने के बजाय शायद carbide end mill जैसी चीज़ इस्तेमाल करनी पड़ेगी
असल में सामान्य तौर पर contractor pine में 1/2-inch drill bit सीधे घुसाकर धक्का देने के बजाय, छोटे pilot hole से शुरू करके धीरे-धीरे बड़े bits तक जाना पड़ सकता है। लेकिन जो लोग अक्सर holes drill करते हैं, वे जानते हैं कि dense या hard materials में bit size धीरे-धीरे बढ़ाना पड़ता है
पहली बात, यह बेहद dense है। दूसरी, पहला hole आम तौर पर काफ़ी आसान होता है, लेकिन लगातार drill करते जाने पर यह धीरे-धीरे कठिन होता जाता है। तीसरी, यह density से कहीं ज़्यादा silica content के कारण होता है। silica metal को घिसकर खत्म कर देता है। carbide और cobalt bits काफ़ी मदद करते हैं, लेकिन आखिर में silica ही जीतता है
अहम बात यह है कि ipe जैसी high-silica wood की dust को asbestos से भी बदतर मान सकते हैं। यह भयानक सामग्री है और आखिरकार tools और lungs दोनों को खराब कर देती है
ipe की Janka hardness से करीब दोगुनी hardness वाली wood में silica content कितना होता है, यह नहीं पता, लेकिन ऐसी wood भी bit के हिसाब से आम तौर पर drill हो जाती लगती है। उदाहरण के तौर पर Lignum Vitae और Quebracho हैं। बाद वाले का मतलब शायद “कुल्हाड़ी तोड़ने वाला” है, और नाम बिल्कुल सही है
जिन woods का ज़िक्र किया गया है उनमें कील ठोकना अपने ही hammer में कील ठोकने जितना अव्यावहारिक है। कील निशान भी नहीं बना पाएगी और मुड़ जाएगी, या wood फट जाएगी
मार्केटिंग hype के हिसाब से तो ठीक बैठता है, लेकिन टाइमलाइन इस गर्मी की बताई गई है। जानना चाहता हूँ कि इस material की कमियाँ क्या हैं, किसी को पता है?
“नतीजे में बना material steel से 50% ज़्यादा tensile strength वाला है, और weight-to-strength ratio 10 गुना बेहतर है…”
क्या ऐसा हो सकता है कि torsion, compression, bending strength वगैरह खास अच्छी न हों?
अगर नहीं, तो फिर construction industry पर ही फोकस क्यों? हवाई जहाज़, कार, ट्रक क्यों नहीं?
असली process Nature paper में documented है: https://www.nature.com/articles/nature25476
आपके बताए दूसरे use cases में दिक्कत शायद यह होगी कि यह material बहुत rigid है। यह steel की तरह ductile या bend होने वाला material बिल्कुल नहीं है। Manufacturing के दौरान इसे सीधे ज़रूरी shape में press करना होगा, या बड़े raw block में press करके फिर machining से ज़रूरी form निकालना होगा
beams जैसी standard shapes के लिए pressing economical हो सकती है, लेकिन car chassis जैसे parts के लिए शायद नहीं
यहाँ “pressing” से सिर्फ सामान्य hydraulic press मतलब नहीं है। Press को heated होना होगा, और लकड़ी को कुछ समय तक pressure में रखना होगा। इसे steel panels की तरह बस stamp करके नहीं बनाया जा सकता
यह product बहुत महँगा होगा और मौजूदा engineered wood से compete नहीं कर पाएगा
materials science में बहुत expert नहीं हूँ, लेकिन इससे जुड़े कुछ courses किए हैं
यह लकड़ी ultimate tensile strength में करीब 550 MPa लगती है। Material brittle जैसा दिखता है, इसलिए टूटने तक spring की तरह behave करेगा, इसलिए safety factor चाहिए होगा। मतलब 550 MPa पर fracture होता है। Unit force/area है, इसलिए same cross-sectional area वाले materials की तुलना की जा सकती है
compression में axial load के हिसाब से करीब 160 MPa बताया गया है। दूसरी directions में यह ज़्यादा या कम हो सकता है। लकड़ी fibers की वजह से तीनों directions में same नहीं होती, और यहाँ fibers के perpendicular compress करने से एक direction axial से ज़्यादा strong और दूसरी direction weak हो जाती है। हालांकि beams में आम तौर पर axial strength ही important लगती है
torsion और bending सीधे compression, shear, tensile पर depend करते हैं। shear number नहीं मिला। जब material steel की तरह तीनों directions में same नहीं होता, तब इसे ठीक-ठीक कैसे apply करते हैं, इसका भरोसा नहीं है
steel type के हिसाब से अलग होता है, लेकिन जल्दी खोजने पर https://www.steelconstruction.info/Steel_material_properties और https://eurocodeapplied.com/design/en1993/steel-design-prope... में tensile yield strength करीब 200~400 MPa है, और उस point से यह spring की तरह behave करना छोड़कर shape बदलना शुरू कर देता है। Strength 350~550 MPa है और उस point पर fracture होता है। कई applications में metals को थोड़ा bend करके use case के हिसाब से adapt कराने के लिए force लगाया जाता होगा, ऐसा लगता है, पर पक्का नहीं। किसी भी तरह, tensile के हिसाब से इसका मतलब है कि यह लकड़ी बहुत strong, शायद बहुत expensive steel के बराबर है
compression में steel करीब 170~370 MPa दिखता है: https://blog.redguard.com/compressive-strength-of-steel बाकी sources में numbers अजीब थे, इसलिए आसानी से नहीं मिला। तो compression में शायद steel जीतेगा
लेकिन यह raw material strength comparison है। reinforced concrete में metal tensile resistance के लिए डाला जाता है, और concrete compression झेलता है, इसलिए यह बड़ी समस्या न हो सकती है। beams में shape को इस तरह optimize किया जाता है कि वह ज़रूरी direction में resistance दे। उदाहरण के लिए H-shaped cross-section एक direction में bending resist करता है। लेकिन इस लकड़ी से ऐसी shapes बनाना मुश्किल हो सकता है। Paper में भी कहा गया कि फिलहाल shapes limited हैं, इसलिए ज़्यादा material चाहिए होगा, और material बढ़ने से overall strength ज़्यादा हो सकती है। आखिरकार बात इस पर आएगी कि steel के मुकाबले कितना material चाहिए, खासकर weight के हिसाब से, और cost क्या होगी। Paper कहता है कि 10 गुना कम लगता है, लेकिन shape effect शायद consider नहीं किया होगा
आगे चलकर शायद सिर्फ लकड़ी नहीं, बल्कि दूसरे materials शामिल करके composite beams भी बनाई जा सकें
mechanical applications में दूसरे factors भी काम कर सकते हैं। Paper में लकड़ी को moisture से expand न होने देने के लिए coat करना पड़ा था। friction वाली uses के लिए यह अच्छा नहीं है। अगर यह metal से ज़्यादा friction-sensitive हो, तो आश्चर्य नहीं होगा
numbers 2018 के हैं, इसलिए process improve हो चुका हो सकता है
शानदार technology है। साथ ही, अच्छा होगा अगर कोई ऐसा tool बनाए जो ऐसी technology announcements और कुछ साल बाद उनके actual results को track करे। batteries भी एक interesting field है
एक data source यहाँ है: https://hn.algolia.com/?q=stronger+than+steel
future promises नहीं चाहिए, pre-orders नहीं चाहिए, ऐसे product announcements नहीं चाहिए जो महीनों से सालों बाद ही आएँगे। ऐसी scientific advances भी नहीं चाहिए जो अभी किसी product में नहीं बदली हैं और शायद कभी न बदलें[0]। मैं सिर्फ वही देखना चाहता हूँ जो अभी तुरंत available है
future की बातें सुनना हमेशा बस mood और खराब करता रहा है। मैं future के बारे में बातें सुनना ही बंद करना चाहता हूँ। काश promises, pre-announcements जैसी चीज़ें होती ही नहीं
[0]: https://xkcd.com/678