Lisa Sturm / EyeEm / Getty Images
Το ξύλο είναι ένα πολύ φοβερό υλικό, αλλά σίγουρα του λείπει η αντοχή και η σκληρότητα άλλων υλικών, όπως τα ισχυρότερα μέταλλα. Αυτό θα μπορούσε να αλλάξει, ωστόσο, χάρη στην έρευνα που βγήκε στο Πανεπιστήμιο του Maryland, College Park, όπου οι μηχανικοί βρήκαν έναν τρόπο να φτιάξω ξύλο περισσότερο από 10 φορές ισχυρότερο από τα κράματα τιτανίου.
Προτεινόμενα βίντεο
Τα αποτελέσματα σημαίνουν ότι το αγαπημένο σε όλους υλικό με βάση τα δέντρα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως εναλλακτική λύση στα εξαιρετικά σκληρά όπως ο χάλυβας, ενώ θα παραμείνει σημαντικά ελαφρύτερο. Τα ταχύτερα αναπτυσσόμενα μαλακά ξύλα όπως το πεύκο και η μπάλσα θα μπορούσαν επίσης να υποβληθούν σε επεξεργασία για να αντικαταστήσουν ορισμένες από τις εφαρμογές που απαιτούν επί του παρόντος πιο αργή αλλά πυκνή ξυλεία όπως το τικ.
«Αναπτύξαμε μια εντελώς νέα τεχνική πύκνωσης συνδυάζοντας τη χημική τροποποίηση και τη θερμή έκθλιψη». Liangbing Hu, ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, δήλωσε στο Digital Trends. «Το προκύπτον συμπυκνωμένο ξύλο μας διαθέτει μια εξαιρετικά πυκνή και ελασματοποιημένη δομή με αλληλένδετα τοιχώματα κυψελών που είναι πλήρως καταρρευμένα χωρίς κενά. Το μεγαλύτερο μέρος του πυκνωμένου ξύλου αποτελείται από καλά ευθυγραμμισμένες νανοΐνες κυτταρίνης, οι οποίες ενισχύουν σημαντικά το σχηματισμό δεσμών υδρογόνου μεταξύ γειτονικών νανοϊνών. Η μηχανική απόδοση του προκύπτοντος πυκνωμένου ξύλου είναι περισσότερο από μία τάξη μεγέθους καλύτερη από αυτή του φυσικού ξύλου.»
Η χημική τροποποίηση στην οποία αναφέρεται ο Hu περιλαμβάνει τη μερική αφαίρεση της λιγνίνης, του οργανικού πολυμερούς που σχηματίζει ένα σημαντικό δομικό υλικό στα φυτά, και της ημικυτταρίνης, ενός συστατικού στα τοιχώματα των φυτών. Η τεχνική της πύκνωσης ολοκληρώθηκε στη συνέχεια με θερμή πίεση σε θερμοκρασία 100 βαθμών Κελσίου.
Για να περάσει το νέο υλικό στους ρυθμούς του, η ομάδα δοκίμασε την ανθεκτικότητά του σε βλήματα που μοιάζουν με σφαίρες πυροβολώντας το. Ενώ το βλήμα ήταν σε θέση να τρυπήσει πλήρως το φυσικό ξύλο, στην περίπτωση του νέου ενισχυμένου ξύλου, διείσδυσε μόνο σε ένα μέρος της διαδρομής.
«Διερευνούμε [επί του παρόντος] τις πιθανές ενσωματώσεις του σε πολλαπλές εφαρμογές που απαιτεί το υλικό για να καλύψει την πλήρη μήτρα απόδοσης», είπε ο Hu, σχετικά με το επόμενο βήμα του έργο. Μια startup του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ που ονομάζεται «Inventwood» έχει δημιουργηθεί για να βοηθήσει στην εμπορευματοποίηση των προηγμένων τεχνολογιών ξύλου του πανεπιστημίου, συμπεριλαμβανομένης αυτής.
Μια ερευνητική εργασία σχετικά με την εργασία, με τίτλο "Επεξεργασία χύδην φυσικού ξύλου σε δομικό υλικό υψηλής απόδοσης", ήταν που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Nature.
Συστάσεις των συντακτών
- Οι επιστήμονες ανακαλύπτουν πώς να μετατρέψουν το τοξικό αέριο αποχέτευσης σε καύσιμο υδρογόνου
- Μην εγκαταλείπετε τη διατροφή σας ακόμα, αλλά οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει πώς το CRISPR μπορεί να κάψει λίπος
- Οι επιστήμονες ανακάλυψαν μια έξυπνη νέα χρήση για τα fidget spinner
- Θυμάστε αυτόν τον εξωγήινο κομήτη; Οι επιστήμονες κατάλαβαν από τι είναι φτιαγμένο
- Οι επιστήμονες μπορεί να έχουν καταλάβει πώς να κάνουν τη μελλοντική μπύρα ακόμα μεγαλύτερη
Αναβαθμίστε τον τρόπο ζωής σαςΤο Digital Trends βοηθά τους αναγνώστες να παρακολουθούν τον γρήγορο κόσμο της τεχνολογίας με όλα τα τελευταία νέα, διασκεδαστικές κριτικές προϊόντων, διορατικά editorial και μοναδικές κρυφές ματιές.
