- Teknologi kayu yang diperkuat yang pada 2018 tampak seperti capaian laboratorium kini dijadwalkan beralih ke batch produksi perdana Superwood pada musim panas ini melalui InventWood
- Inti prosesnya adalah mengubah struktur molekuler kayu biasa lalu memadatkannya untuk meningkatkan ikatan hidrogen di antara molekul selulosa
- Superwood diperkenalkan sebagai material yang memiliki kekuatan tarik 50% lebih tinggi daripada baja, rasio kekuatan terhadap berat 10 kali lebih baik, serta tahan api, pembusukan, dan hama
- Pasar pertamanya adalah material fasad untuk bangunan komersial dan hunian kelas atas, dan lewat injeksi polimer dapat diperluas ke penggunaan luar ruang seperti siding, decking, dan roofing
- InventWood menggalang sekitar $15 juta ($15m) pada penutupan pertama Series A untuk membangun pabrik komersial pertamanya, dan dalam jangka panjang menargetkan balok struktural
Dari teknologi laboratorium ke produksi komersial pertama
- Ilmuwan material University of Maryland, Liangbing Hu, pada 2018 merancang cara mengubah kayu biasa menjadi material yang lebih kuat daripada baja
- Dalam beberapa tahun berikutnya, waktu manufaktur dipangkas dari lebih dari 1 minggu menjadi beberapa jam, sehingga peluang komersialisasinya meningkat
- Setelah siap, Hu melisensikan teknologi ini ke InventWood
- Batch produksi pertama Superwood dijadwalkan dimulai pada musim panas ini
- Pabrik komersial pertamanya adalah “first-of-a-kind commercial plant” berskala kecil, dan pada tahap awal berfokus pada penggunaan untuk selubung bangunan
- CEO Alex Lau mengatakan bahwa dalam jangka panjang ia ingin menerapkannya hingga ke “rangka bangunan”
- Ia menambahkan bahwa 90% dampak karbon bangunan berasal dari beton dan baja dalam proses konstruksi
Proses dan performa Superwood
- Superwood berawal dari kayu biasa yang komponen utamanya adalah selulosa dan lignin
- Tujuannya adalah membuat selulosa yang sudah ada di dalam kayu menjadi lebih kuat
- Lau mengatakan kristal nano selulosa lebih kuat daripada serat karbon
- InventWood mengubah struktur molekuler kayu dengan bahan kimia “industri makanan”, lalu memadatkannya untuk meningkatkan ikatan hidrogen di antara molekul selulosa
- Menurut Lau, jika material dibuat 4 kali lebih padat, hasilnya bukan sekadar jumlah serat menjadi 4 kali lebih banyak, tetapi kekuatannya meningkat sekitar 10 kali berkat ikatan baru yang terbentuk
- Karakteristik Superwood yang diungkap InventWood adalah sebagai berikut
- Kekuatan tarik 50% lebih tinggi daripada baja
- Rasio kekuatan terhadap berat 10 kali lebih baik
- Ketahanan api tinggi dengan rating tahan api Class A
- Tahan terhadap pembusukan dan hama
- Dengan injeksi polimer, dapat distabilkan untuk penggunaan luar ruang seperti siding, decking, dan roofing
Pasar awal dan rencana ekspansi
- Produk pertamanya akan menjadi material fasad untuk bangunan komersial dan hunian kelas atas
- Lau mengatakan proses pemadatan juga memekatkan warna, menghasilkan tampilan seperti kayu keras tropis yang lebih gelap
- InventWood pada akhirnya berencana menggunakan serpihan kayu untuk membuat balok struktural dengan ukuran apa pun, serta material yang tidak memerlukan finishing terpisah
- Untuk pendanaan pembangunan pabrik, perusahaan menggalang $15 juta pada penutupan pertama putaran Series A
- Grantham Foundation memimpin putaran tersebut
- Baruch Future Ventures, Builders Vision, dan Muus Climate Partners ikut berpartisipasi
1 komentar
Komentar Hacker News
Sepertinya riset ini yang menjadi dasarnya: https://www.fpl.fs.usda.gov/documnts/pdf2018/fpl_2018_song00...
Perbandingan dengan baja hanya bagian kecil; fokus utamanya pada bagaimana material ini berbeda dari kayu biasa
Singkatnya, prosesnya adalah merebus kayu, lalu menekannya, selesai
Koreksi: ternyata makalah yang sama
“Pertama, balok kayu alami direndam selama 7 jam dalam larutan berair mendidih campuran 2,5 M NaOH dan 0,4 M Na2SO3, lalu direndam beberapa kali dalam air deionisasi mendidih untuk menghilangkan bahan kimia. Berikutnya, balok kayu ditekan pada 100°C dengan tekanan sekitar 5 MPa selama kira-kira satu hari untuk memperoleh kayu berdensitas tinggi”
Ini proses yang cukup sederhana dan langsung
Ungkapan mencolok “lebih kuat dari baja” biasanya sering berarti baru saja mencapai batas bawah rentang baja
Hal serupa juga terjadi di makalah riset keramik: kadang keramik yang sangat tangguh dibandingkan dengan ketangguhan patah aluminium, dan biasanya yang dimaksud adalah aluminium murni, bukan paduan
Setelah saya lihat sekilas, kekuatannya 483–587 MPa, jelas lebih tinggi dari kekuatan luluh baja struktural ASTM A36 yang 250 MPa. Extended Data Figure 1c melaporkan densitasnya 1,3 g/cc, yaitu 1/6 dari baja. Tentu saja baja berkekuatan tinggi lebih kuat, tetapi tidak sampai 6 kali lebih kuat
Prosesnya juga bukan sekadar direbus; kayu direbus selama 7 jam dengan soda kaustik 2,5 M dan natrium sulfit 0,4 M, lalu didensifikasi “sekitar satu hari” pada 5 MPa, dan secara optimal 45% lignin dihilangkan. Ini mirip dengan pulping sulfit sebelum proses Kraft, tetapi dilakukan pada pH tinggi dan tidak sampai selesai sepenuhnya. Dalam arti itu, bisa juga dianggap mirip dengan Masonite, papan serat selulosa yang terikat oleh lignin alami kayu
Masalah lingkungan bisa menjadi hambatan. Pulping sulfit adalah proses yang kotor. Untuk produksi massal, mereka juga perlu menemukan cara memperpendek waktu siklus, meski mungkin saja sudah menemukannya
Yang paling membuat saya penasaran adalah mengapa tidak ada yang melakukan ini 135 tahun lalu, pada 1890. Saat itu pulping sulfit sedang berkembang pesat, pasar bahan bangunan juga tumbuh, kekhawatiran lingkungan hampir tidak ada, dan ada antusiasme besar terhadap hal-hal baru, modern, dan “ilmiah”. Mekanika bahan yang dibutuhkan untuk menghitung manfaatnya juga sudah berkembang baik. Mason memproduksi massal Masonite pada 1929 dengan proses autoklaf 2800 kPa. Jadi apa yang mencegah seseorang menjual Superwood saat itu? Apakah tidak ada yang mencoba pulping sulfit alkali parsial dan pengepresan?
Untuk penggunaan luar ruangan, katanya tidak akan terdegradasi meski tanpa pelapis. Namun tidak ada pembahasan tentang kekerasan, dan juga tidak dilakukan pengepresan
“Pada akhirnya InventWood berencana membuat balok struktural berukuran sembarang dari serpihan kayu, tanpa perlu finishing. Sambil mengangkat sampel Superwood, Lau berkata, ‘Bayangkan balok-I terlihat seperti ini. Indah seperti walnut atau ipe. Ini warna alaminya. Tidak diwarnai’”
Mau tidak mau orang akan berkata: tunjukkan fotonya
Yang lebih buruk, mereka sepenuhnya bergantung pada gambar buatan AI tanpa label
Sulit membayangkan cara yang lebih baik untuk mengatakan “kemungkinan besar semua yang kami janjikan adalah berita palsu”. Intinya, saat melihat materi iklannya, kita harus sangat skeptis
Papan super berukuran sama tampaknya mengandung serat kayu dari beberapa papan, sehingga memperoleh kekuatannya dari situ. Saya belum membaca cukup jauh, tetapi saya penasaran apakah ini benar-benar menurunkan rasio kekuatan terhadap berat. Alasan gedung tinggi sekarang membutuhkan baja adalah karena ada batas tinggi yang bisa ditahan kayu sebelum mengalami tekuk. Tidak ada pohon setinggi 300 m
Awalnya saya kira ini inovasi perekat yang mengubah serpihan kayu dan serbuk gergaji menjadi MDF, OSB, atau papan partikel. Material seperti ini biasanya lebih lemah daripada balok kayu gergajian berukuran sama, karena perekatnya tidak sekuat serat selulosa yang memanjang sepanjang balok. Meski begitu, penggunaannya makin banyak di lokasi konstruksi AS, karena mencari pohon yang bisa menghasilkan balok tebal sepanjang 40 kaki itu sangat mahal, sedangkan serbuk gergaji bisa dikumpulkan dalam jumlah cukup untuk membuat papan MDF yang lebih tebal dan sudah dipotong sebelumnya. Namun saya berpikir, kalau bisa membuat perekat yang lebih kuat daripada selulosa, maka tidak ada alasan khusus untuk tetap memakai kayu
https://www.fpl.fs.usda.gov/documnts/pdf2018/fpl_2018_song00...
https://techcrunch.com/wp-content/uploads/2025/05/SUPERWOOD-...
Jika hanya membaca artikelnya tanpa pengetahuan terkait, saya khawatir apakah kayu yang “tidak berbahaya” ini justru diubah menjadi produk super yang sulit didaur ulang nantinya
Rasanya mirip ketika kita mengira sudah berhasil beralih dari styrofoam ke gelas kertas, tetapi ternyata liner plastik membuat kertasnya sulit atau mustahil didaur ulang. Saya juga penasaran bagaimana tempat daur ulang kota akan menangani lemari dapur “kayu” yang sepenuhnya tertutup finishing plastik ketika dibawa ke sana
Tentu saja kayu bisa terbakar, tetapi lapisan arang yang terbentuk di bagian luar melindungi bagian dalam, sehingga memberi waktu tambahan saat kebakaran; ini juga merupakan sifat keselamatan. Kayu juga sangat baik sebagai insulator
Kayu laminasi juga ramah konstruksi. Bisa diolah dengan alat sederhana, dan komponen prefab dapat dibuat dengan mesin CNC lalu dikirim ke lokasi untuk dirakit cepat
Ada juga rencana membangun gedung tinggi dengan material ini. Misalnya di Tokyo ada rencana pencakar langit setinggi 350 m dengan 70 lantai
Perekat yang digunakan pada kayu laminasi memang tidak sempurna. Dari sisi integritas struktural, kelebihannya adalah sangat tahan lama, tetapi itu juga berarti jika karena alasan apa pun tidak didaur ulang dan malah ditimbun, materialnya akan terurai lebih lambat. Namun perekat modern yang dipakai sekarang lebih rendah toksisitasnya dan tidak terlalu berbahaya di TPA. Yang penting, sebagian besar materialnya bukan perekat, melainkan kayu biasa
Saya tidak tahu apa artinya bagi kemampuan daur ulang, tetapi karena tidak ada penyebutan bahwa material lain disuntikkan, mungkin saja ia terurai mirip kayu biasa
[1] https://www.nature.com/articles/nature25476
Kayu dikompresi lalu diinjeksi resin untuk stabilisasi. Hasil akhirnya pada dasarnya hanya sebagian kecil kayu dan sebagian besarnya lebih mirip resin
Setelah saya cek lagi, video ini juga merujuk pada makalah ilmiah yang disebut di artikel, jadi prosesnya 100% sama
Nile Red sudah pernah mencobanya di YouTube
https://m.youtube.com/watch?v=CglNRNrMFGM
Dilihat dari kedalaman penetrasinya, pada dasarnya itu hanya pengerasan permukaan. Dalam uji peluru, terlihat lapisan bagian dalam jauh lebih tebal daripada lapisan luar
Ini bukan pertama kalinya saya membaca artikel tentang topik ini. Tetapi ada pertanyaan inti yang setiap kali belum saya temukan jawabannya: lebih kuat daripada baja yang mana? HSLA, baja karbon, atau tulangan beton?
Selain itu, saya setuju. Saat ini saya sedang merenovasi rumah dan melakukan perubahan struktur; kalau sebagian balok baja penahan beban bisa diganti dengan balok kayu, akan bagus juga jika diekspos sebagai elemen desain
Misalnya kalau kekuatan tariknya juga lebih baik, itu benar-benar mengejutkan
Saya terus menantikan perkembangan kayu hasil kultur laboratorium sejak pernah diberitakan beberapa tahun lalu. Yang saya impikan adalah lembaran plywood raksasa dengan banyak lapisan serat yang tersusun ke arah ideal
Ditumbuhkan di atas tongkang di laut, lalu menyerap nutrisi pertumbuhan dari air laut dan, misalnya, mineral tahan api. Tongkangnya bisa berpindah mengikuti musim ke sekitar khatulistiwa untuk memaksimalkan sinar matahari
Dari bacaan sepintas, ini tampaknya merujuk pada proses yang sama dengan yang dipakai NileRed dalam video membuat kayu antipeluru: https://youtu.be/CglNRNrMFGM
Kalau sudah dijual di toko, sepertinya akan menarik untuk mencoba-coba menyentuh dan mengutak-atiknya
Kalau lebih kuat daripada baja, sepertinya tidak bisa dipaku. Komponennya harus diprafabrikasi, dan kalau perlu mengebor lubang di lokasi, tampaknya harus memakai sesuatu seperti end mill karbida, bukan bor magnet seperti untuk baja
Dalam praktiknya, alih-alih tukang konstruksi biasanya langsung menancapkan mata bor 1/2 inci ke kayu pinus lalu mendorongnya, mungkin harus mulai dari lubang pilot yang lebih kecil lalu bertahap memakai bit yang makin besar. Namun, orang yang sering mengebor lubang tahu bahwa untuk material yang padat atau keras, ukuran bit perlu dinaikkan secara bertahap
Pertama, kayu ini sangat padat. Kedua, lubang pertama biasanya cukup mudah, tetapi makin banyak lubang beruntun yang dibor, makin sulit jadinya. Ketiga, ini jauh lebih dipengaruhi oleh kandungan silika daripada kepadatan. Silika mengikis logam. Bit karbida dan kobalt sangat membantu, tetapi pada akhirnya silika yang menang
Yang penting, debu kayu bersilika tinggi seperti ipe bisa dianggap lebih buruk daripada asbes. Ini material yang mengerikan dan pada akhirnya merusak alat serta paru-paru
Saya tidak tahu kandungan silika kayu yang kira-kira dua kali kekerasan Janka ipe, tetapi kayu seperti itu pun tampaknya umumnya masih bisa dibor, tergantung bit yang dipakai. Contohnya Lignum Vitae dan Quebracho. Yang terakhir mungkin berarti “pemecah kapak”, dan namanya memang tepat
Memaku kayu-kayu yang disebutkan tadi sama tidak realistisnya dengan memaku palu sendiri. Pakunya tidak akan meninggalkan bekas dan malah bengkok, atau kayunya akan retak
Cocok dengan hiperbola pemasaran, tetapi jadwalnya disebut musim panas ini. Saya penasaran apakah ada yang tahu apa kekurangan material ini.
“Hasilnya memiliki kekuatan tarik 50% lebih tinggi daripada baja, dan rasio kekuatan terhadap berat 10 kali lebih baik…”
Mungkinkah kekuatan puntir, tekan, lenturnya, dan sebagainya kurang bagus?
Kalau tidak, mengapa fokus pada industri konstruksi? Bagaimana dengan pesawat, mobil, dan truk?
Proses aslinya didokumentasikan dalam makalah Nature: https://www.nature.com/articles/nature25476
Menurut saya, masalah untuk penggunaan lain yang disebutkan adalah material ini sangat kaku. Sama sekali bukan material yang ulet atau bisa ditekuk seperti baja. Saat pembuatan, material ini harus langsung dipres menjadi bentuk yang dibutuhkan, atau dipres menjadi bongkahan bahan baku besar lalu dikerjakan dengan pemesinan untuk mendapatkan bentuk yang diperlukan
Untuk bentuk standar seperti balok, pengepresan mungkin ekonomis, tetapi tidak untuk komponen seperti sasis mobil
“Pengepresan” di sini tidak hanya berarti mesin pres hidrolik biasa. Presnya harus dipanaskan, dan kayu harus dipertahankan di bawah tekanan selama beberapa waktu. Tidak bisa sekadar dicetak seperti panel baja
Produk ini akan sangat mahal dan tidak akan mampu bersaing dengan kayu rekayasa yang sudah ada
Saya tidak terlalu paham ilmu material, tetapi pernah mengambil beberapa mata kuliah terkait
Kayu ini tampaknya memiliki ultimate tensile strength sekitar 550 MPa. Materialnya terlihat seperti material getas, sehingga berperilaku seperti pegas sampai patah, jadi diperlukan faktor keamanan. Artinya patah pada 550 MPa. Satuannya adalah gaya/luas, jadi bisa membandingkan material dengan luas penampang yang sama
Untuk kompresi, nilainya sekitar 160 MPa untuk beban aksial. Pada arah lain bisa lebih besar atau lebih kecil. Karena seratnya, kayu tidak sama di tiga arah; di sini dikompresi tegak lurus serat sehingga satu arah lebih kuat daripada arah aksial dan satu arah lain lebih lemah. Namun pada balok, umumnya kekuatan aksial sepertinya yang penting
Puntir dan lentur bergantung langsung pada kompresi, geser, dan tarik. Saya tidak menemukan angka gesernya. Saya tidak yakin persis bagaimana ini diterapkan ketika materialnya tidak sama di tiga arah seperti baja
Baja berbeda-beda tergantung jenisnya, tetapi dari pencarian cepat, di https://www.steelconstruction.info/Steel_material_properties dan https://eurocodeapplied.com/design/en1993/steel-design-prope... kekuatan luluh tariknya sekitar 200–400 MPa, dan mulai dari titik itu baja tidak lagi berperilaku seperti pegas, melainkan mulai berubah bentuk. Kekuatannya 350–550 MPa dan patah pada titik itu. Dalam berbagai aplikasi, saya kira kadang gaya diberikan agar logam sedikit melengkung dan menyesuaikan dengan penggunaannya, meski saya tidak yakin. Bagaimanapun, dari sisi tarik, ini berarti kayu tersebut setara dengan baja yang sangat kuat, mungkin sangat mahal
Untuk kompresi, baja tampaknya sekitar 170–370 MPa: https://blog.redguard.com/compressive-strength-of-steel Saya tidak mudah menemukan sumber lain karena angkanya terlihat aneh. Jadi untuk kompresi, baja tampaknya menang
Namun ini adalah perbandingan kekuatan bahan mentah. Pada beton bertulang, logam dipakai untuk menahan tarik, sementara beton menahan kompresi, jadi mungkin bukan masalah besar. Pada balok, bentuknya dioptimalkan untuk menahan arah yang dibutuhkan. Misalnya penampang berbentuk H menahan lentur dalam satu arah. Namun bentuk seperti itu mungkin sulit dibuat dengan kayu ini. Makalahnya juga mengatakan bentuk saat ini terbatas, sehingga mungkin dibutuhkan lebih banyak material; dan jika materialnya lebih banyak, secara keseluruhan bisa menjadi lebih kuat. Pada akhirnya, kuncinya adalah berapa banyak material yang harus dipakai dibanding baja, terutama berdasarkan berat, serta biayanya. Makalahnya mengatakan 10 kali lebih sedikit, tetapi efek bentuk mungkin tidak diperhitungkan
Nantinya mungkin mereka bisa membuat balok komposit yang tidak hanya berisi kayu, tetapi juga material lain
Dalam aplikasi mekanis, faktor lain juga bisa berperan. Dalam makalahnya, kayu harus dilapisi agar tidak mengembang karena kelembapan. Ini tidak bagus untuk penggunaan yang melibatkan gesekan. Tidak mengherankan jika material ini lebih sensitif terhadap gesekan daripada logam
Angka-angka tersebut berasal dari 2018, jadi prosesnya mungkin sudah membaik
Teknologi yang keren. Di sisi lain, alangkah baiknya jika ada yang membuat alat untuk melacak pengumuman teknologi seperti ini dan hasil nyatanya beberapa tahun kemudian. Baterai juga bidang yang menarik
Salah satu sumber datanya ada di sini: https://hn.algolia.com/?q=stronger+than+steel
Saya tidak suka janji masa depan, tidak suka preorder, dan tidak suka pengumuman produk yang baru akan keluar beberapa bulan hingga beberapa tahun lagi. Saya juga tidak ingin kemajuan ilmiah yang belum menghasilkan produk apa pun dan mungkin tidak akan pernah menghasilkan apa pun[0]. Saya hanya ingin melihat yang tersedia sekarang juga
Mendengar cerita tentang masa depan selalu hanya membuat perasaan saya makin buruk. Saya ingin berhenti mendengar cerita tentang masa depan sama sekali. Andai saja janji-janji dan pengumuman awal semacam itu tidak ada
[0]: https://xkcd.com/678