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InventWoodは鋼よりも強い木材の量産を開始しようとしています

2025年5月18日原文(techcrunch.com)

概要

  • Superwood は、University of MarylandのLiangbing Huによって開発された木材強化技術に基づく新素材です。
  • この技術は InventWood 社によって商業化され、従来の鋼鉄よりも高い強度と軽量性を持ちます。
  • Superwoodは 耐火性・耐腐食性・耐害虫性 を持ち、外壁や構造材への応用が期待されています。
  • 製造工程は効率化され、製品の市場投入が目前に迫っています。
  • 気候変動対策や建築分野への 新提案 として注目されています。

科学フィクションのような新素材「Superwood」の誕生

  • 2018年、University of Marylandの Liangbing Hu 教授が、通常の木材を鋼鉄よりも強い素材へと変換する技術を開発すること
  • 当初は研究室レベルの発見として扱われたが、Hu教授は技術改良を重ね、製造時間を1週間以上から数時間へ短縮すること
  • 技術の商業化段階に入り、 InventWood がライセンスを取得し、製品化に向けて動き出すこと
  • 2024年夏から、初の商業プラントでSuperwoodの生産を開始する計画を進めること
  • 当初は外装材（スキン用途）に焦点を当て、将来的には建物の構造材（ボーン用途）への応用を目指す提案

Superwoodの製造・特徴

  • InventWoodは、 Series Aラウンド で$15 millionを調達し、Grantham Foundationなどの投資家が参加すること
  • Superwoodは通常の木材（セルロースとリグニンが主成分）から作られ、セルロースの強化が主な目的であること
  • セルロースナノクリスタルはカーボンファイバーよりも強い特性を持つ確認
  • 食品業界で使われる化学薬品で木材の分子構造を改変し、圧縮してセルロース分子間の水素結合を増やす工程を用いること
  • 材料を4倍に圧縮しても、実際には10倍の強度向上が見込める現象を活用すること

Superwoodの性能と用途

  • Superwoodは 鋼鉄より50%高い引張強度 と、 10倍優れた強度対重量比 を持つこと
  • Class A耐火性能 を有し、腐敗や害虫にも強い性質を持つこと
  • ポリマー含浸により、外壁材・デッキ・屋根材など屋外用途にも安定使用が可能であること
  • 初期製品は商業用および高級住宅用の外壁材として展開する計画を推進すること
  • 圧縮工程で色味が濃縮され、熱帯産高級木材のような外観を持つこと
  • 将来的には木材チップから任意寸法の構造梁を製造し、追加仕上げなしで使用可能にすること

気候変動対策・建築分野へのインパクト

  • 建物のカーボンインパクトの90%がコンクリートと鋼鉄由来であるため、Superwoodの活用による CO₂削減提案
  • 自然素材の美しさと高性能を両立し、持続可能な建築資材としての可能性を示すこと

記事著者 Tim De Chant の紹介

  • TechCrunchの Tim De Chant は、Wired、Chicago Tribune、Ars Technicaなど多様な媒体で執筆経験を持つこと
  • MIT科学ジャーナリズムプログラム講師、Knight Science Journalism Fellowship受賞経験あり
  • University of California, Berkeleyで環境科学等の博士号、St. Olaf Collegeで学士号取得経歴を持つこと

Hackerたちの意見

マーケティングの盛り上がりには合ってるけど、今夏のタイムラインがあるみたいだね。この素材の欠点を知ってる人いる？ > 結果として、鋼よりも50%強い引張強度を持ってて、強度対重量比は10倍良いんだって... でも、ねじり、圧縮、曲げとかの強度はあんまり良くないのかな？そうじゃなきゃ、なんで建設業界に焦点を当てるんだろう？飛行機とか、車やトラックはどう？

└

形状に関する制限があるのかもね？車両における鋼の利点の一つはその塑性だから、建設は主に平らで真っ直ぐな材料が必要なだけだし。

└

そうじゃなきゃ、なんで建設業界に焦点を当てるんだろう？飛行機とか、車やトラックはどう？宇宙エレベーターも！

└

あるYouTuberがそのプロセスを再現したよ：https://youtu.be/CglNRNrMFGM（元のプロセスはNatureの記事に記録されてるよ：https://www.nature.com/articles/nature25476）君が言ってた他の用途の問題は、すごく硬いことだと思う。鋼のように柔軟でも曲げられもしないから、製造時に必要な形に直接押し込むか、大きな原材料の塊に押し込んでから加工しないといけないんだ。押し込むのはビームのような標準的なプロファイルには経済的かもしれないけど、車のシャシーみたいな部品には向かないよ。ちなみに、ここで言う「押し込む」っていうのは、普通の油圧プレスだけじゃなくて、プレスも加熱されて、木がしばらく圧力の下に置かれなきゃいけないんだ。鋼のパネルみたいにスタンプするだけじゃダメだよ。

└

元の論文の数字をちょっと調べてみたけど（https://www.nature.com/articles/nature25476）、材料科学についてはあまり詳しくないけど、いくつか授業を受けたことがある。どうやら彼らの木材は、引っ張り強度で約550 MPaの最終強度があるみたい。材料が脆いみたいだから（壊れるまでバネのように振る舞う）、安全マージンが必要だと思う。550 MPaで壊れちゃうからね。単位は力/面積だから、同じ断面積の材料を比較できる。圧縮では、軸方向の荷重で約160 MPaだって。他の方向ではもっと少なかったり多かったりするみたい（木材は繊維があるから、全方向で同じじゃないし、繊維に対して直角に圧縮してるから、ある方向は軸方向より強くて、ある方向は弱いんだろうけど、ビームの場合は主に軸方向の強度が重要だと思う）。ねじりや曲げは圧縮、せん断、引っ張りに直接依存してるけど、せん断については見つけられなかった。全方向で同じじゃない材料、例えば鋼に関してはどうなるのかはよくわからない。鋼は、鋼の種類によるけど、ざっと調べた感じ（https://www.steelconstruction.info/Steel_material_properties と https://eurocodeapplied.com/design/en1993/steel-design-prope...）では、引っ張りで降伏点が約200から400 MPa、ここで形が変わり始めて、350から550 MPaで強度があって、ここで壊れる。いくつかの用途では、金属が少し曲がってその用途に適応するように力を加えることもあるけど、確信はない。ともかく、引っ張りに関しては、その木材は非常に強い（おそらく非常に高価な）鋼と同等だと思う。圧縮では、鋼は170から370 MPaらしい（https://blog.redguard.com/compressive-strength-of-steel、他の情報源では数字が変だったからあまり見つからなかった）。だから、鋼がその点では勝つんじゃないかな。でもこれは生の強度を比較してるだけ。鉄筋コンクリートでは、引っ張り抵抗のために金属を加え、コンクリートは圧縮を支えるためにあるから、あまり関係ないかも。ビームの場合、ビームの形は必要な方向に抵抗するように最適化されてる（例えば、H断面は一方向に曲げに抵抗する）。でも、彼らの木材ではそれができないかもしれない（今のところ形に制限があるって言ってるから）、だからもっと材料が必要になるし、全体的に強くなると思う。じゃあ、どれくらいの材料（重量で、鋼と比べて）が必要なのか（彼らは10倍少ないって言ってるけど、形を考慮してないかもしれない）、そしてそれがどれくらいのコストになるのか？おそらく、木材だけじゃなくて複合ビームも作れるかもしれないね。機械的な用途では、他にも考慮すべきことがあるかも。彼らの論文では、木材が湿気で膨らまないようにコーティングが必要だった。摩擦がある用途ではあまり良くないね。それに、金属よりも摩擦に敏感かもしれない。数字は2018年のものだから、プロセスが改善されているかもしれない。

└

業界で働いてるけど、価格と市場が問題になると思う。何か「エンジニアード」な木材を買うなら、コストパフォーマンスがいいのはパラレルストランドラバーで、その次がグルーラミネート材だね。この商品はめっちゃ高くなりそうだし、既存のエンジニアードウッドと競争できないと思う。

ざっと読んだ感じ、これはNileRedが弾丸防止の木を作る動画で使ったのと同じプロセスを指してるみたいだね（https://youtu.be/CglNRNrMFGM）。店頭に並ぶのが楽しみだな。

└

これについて聞いたとき、真っ先にその動画が思い浮かんだよ。どうやってこんなに強い木を作れるのかずっと不思議だったけど、実際の用途がないように見えてたんだ。もしかしたら、ついに現実の用途が見つかるかもね。

└

別のユーチューバーの動画だよ: https://youtube.com/watch?v=VC4d5iai3GE

これについては初めて読む記事じゃないよ。他の記事を通しても、どうしても答えが見つからなかった一つの大きな疑問があるんだ：どの鋼より強いの？HSLA、炭素鋼、鉄筋？それ以外は賛成だよ。今、家をリフォーム中で構造的な変更もしたんだ。負荷を支える鋼のビームを木製のものに変えられたら、デザイン要素としてむき出しにできたのに。

└

この素材がなくても、すでにそれができると思うよ。接着層積木は、そういう場合にはかなり良い素材だし。

└

どの鋼が必要かだけじゃなく、どの強度が必要かも考えないといけないね。建物を建てることを考えたら、思いつく限りで知りたいのは：圧縮強度、引っ張り強度、せん断強度、曲げ強度、ねじり強度、衝撃強度、疲労強度、硬度。引っ張り強度が良いなら、本当に驚きだよね。

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