Nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn bền vững, nhiều quốc gia đang tìm cách thay thế vật liệu bê tông bằng gỗ trong các tòa nhà. Chẳng hạn, Pháp yêu cầu tất cả các tòa nhà công cộng mới khi xây dựng phải sử dụng ít nhất 50% vật liệu gỗ hoặc các vật liệu bền vững khác bắt đầu từ năm 2022.

Tuy nhiên, gỗ dễ bị phai màu khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời và bị ẩm mốc khi độ ẩm cao. Do đó, các lớp phủ bảo vệ gỗ là cần thiết để giúp gỗ được sử dụng rộng rãi hơn.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Aalto đã sử dụng Lignin - một loại polymer tự nhiên có nhiều trong gỗ và các nguồn thực vật khác - để tạo ra một lớp phủ bảo vệ sinh học an toàn với chi phí thấp và hiệu quả cao được sử dụng trong xây dựng.

Lignin là phế phẩm của quá trình nghiền gỗ trong sản xuất giấy, sau đó được lọc sinh học. Mỗi năm, khoảng 60-120 triệu tấn lignin được phân lập trên toàn thế giới, trong đó 98% được đốt để thu hồi năng lượng.

Lignin đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn cản sự hấp thụ nước, tạo hàng rào chống sự xâm nhập của côn trùng và nấm. Đồng thời, Lignin không độc hại và rất linh hoạt về hiệu suất và chất lượng. Điều này khiến nó ngày càng trở nên quan trọng trong ngành công nghiệp xây dựng.

Với những đặc điểm trên, lớp phủ Lignin được tạo ra để bảo vệ gỗ. Lớp phủ mới này không độc hại, giữ được độ thoáng khí và độ nhám tự nhiên của gỗ, đồng thời có khả năng chống sự thay đổi màu sắc và mài mòn.

Lớp phủ bảo vệ sinh học cho vật liệu gỗ

Ngoài những đặc điểm trên, Lignin vẫn có một hạn chế. Đó là khả năng hòa tan kém của hầu hết các loại lignin. Điều này đã hạn chế các ứng dụng thương mại của nó.

Hiện nay, các lớp phủ bảo vệ cơ học được sử dụng rộng rãi cho các vật liệu như gỗ, bê tông, kim loại và vật liệu tổng hợp.

Một số được làm từ dầu mỏ nhưng là các chất có hại cho môi trường. Số khác được làm từ dầu thực vật (cao, hạt lanh, dừa, đậu tương và thầu dầu) có thể là lựa chọn thay thế nhưng lại thiếu độ bền nên thường chỉ sử dụng với các vật liệu tổng hợp để cải thiện hiệu suất của chúng.

Do đó, các giải pháp thay thế bền vững và không độc hại như lớp phủ bảo vệ sinh học có thể giúp ngành công nghiệp sơn phủ đáp ứng các quy định an toàn mới.