阿爾卑斯工藝新突破：科學家運用傳統木瓦技術打造永續木材板材

阿爾卑斯地區的屋頂和外牆常見的木瓦，是當地世代相傳的手工藝品。這項流傳數百年的傳統工藝，如今啟發了瑞士聯邦材料科學與技術研究所(EMPA)和蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)的研究團隊，他們運用這種高效的木材分離技術，開發出新型木質材料。這項研究成果已發表在《RILEM Technical Letters》期刊上。

蘇黎世聯邦理工學院教授、同時也是EMPA研究團隊負責人Ingo Burgert指出：「考量到氣候變遷對森林和建築產業的衝擊，採用劈裂木條製作板材是相當明智的選擇。這種方法能使用不同品質的木材，包括硬木樹種，不僅減少材料浪費，強度也能媲美實木產品。」

在中歐地區，雲杉等樹種因長期乾旱而面臨生存壓力，未來耐旱的闊葉樹種將扮演更重要的角色。然而，目前多數硬木僅被當作燃料使用，儘管木材作為可再生資源，能長期封存二氧化碳，且越來越多建築採用木結構。

傳統木瓦製作是手工將原木段劈裂而成，工業製程則使用氣動劈裂工具。Burgert解釋：「木瓦生產展示瞭如何以節能且高效的方式加工木材。沿著纖維方向劈裂只需極少能量，幾乎不會造成材料損失。」這種無屑加工方式能將鋸材產率從瑞士鋸木廠平均60%的水平大幅提升。

研究團隊開發了兩階段劈裂製程，先分離出平板元件，再加工成所需尺寸的木條。實驗室中，他們改裝了劈柴裝置，透過多刀片劈裂頭，能一次生產多塊板材或木條。

EMPA研究員Mark Schubert表示：「運用人工智慧，我們能準確測定每根木條的重要特性，如剛度等，不論其形狀、尺寸或樹種。未來若使用不同品質的木材，分類將是關鍵。我們的機器學習演演算法能為每塊木材建立詳細資料，以最佳化運用於特定效能的木質材料。」

儘管在生產流程、黏合技術、規模化和材料特性預測等方面仍面臨挑戰，Burgert對這項技術的前景充滿信心：「在氣候變遷加劇的時代，我們的製程有潛力為木材利用提供永續的替代方案。」

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