Lisa Sturm / EyeEm / Getty Images
Hout is een behoorlijk geweldig materiaal, maar het mist zeker de sterkte en taaiheid van andere materialen, zoals de sterkere metalen. Dat zou echter kunnen veranderen dankzij onderzoek van de Universiteit van Maryland, College Park, waar ingenieurs een manier hebben gevonden hout maken meer dan 10 keer sterker dan titaniumlegeringen.
Aanbevolen video's
De resultaten betekenen dat ieders favoriete, op bomen gebaseerde materiaal kan worden gebruikt als alternatief voor de ultrasterke staalsoorten, terwijl het aanzienlijk lichter blijft. Sneller groeiende zachthoutsoorten zoals grenen en balsa kunnen ook worden behandeld ter vervanging van enkele van de toepassingen waarvoor momenteel langzamer groeiende maar dichtere houtsoorten zoals teak nodig zijn.
"We [ontwikkelden] een totaal nieuwe verdichtingstechniek door chemische modificatie en heetpersen te combineren," Liangbing Hu, de leider van het onderzoeksteam, aan Digital Trends. “Ons resulterende verdichte hout heeft een zeer dichte en gelamineerde structuur met met elkaar verweven celwanden die volledig zijn ingestort zonder gaten. Het grootste deel van het verdichte hout bestaat uit goed uitgelijnde nanovezels van cellulose, die de vorming van waterstofbruggen tussen aangrenzende nanovezels aanzienlijk bevorderen. De mechanische prestaties van het resulterende verdichte hout zijn meer dan één orde van grootte beter dan die van natuurlijk hout.”
De chemische modificatie waar Hu naar verwijst, omvat het gedeeltelijk verwijderen van lignine, het organische polymeer dat een belangrijk structureel materiaal in planten vormt, en hemicellulose, een component in plantencelwanden. De verdichtingstechniek werd vervolgens voltooid door heetpersen tot een temperatuur van 100 graden Celsius.
Om het nieuwe materiaal op de proef te stellen, testte het team de veerkracht ervan tegen kogelachtige projectielen door erop te schieten. Terwijl het projectiel natuurlijk hout volledig kon doorboren, drong het in het geval van het nieuwe versterkte houtmateriaal slechts een deel van de weg door.
“We onderzoeken [momenteel] de mogelijke integraties ervan in meerdere applicaties waarvoor dit nodig is het materiaal om aan de volledige prestatiematrix te voldoen”, zei Hu over de volgende stap van de project. Er is een startup van de Universiteit van Maryland genaamd “Inventwood” opgericht om de geavanceerde houttechnologieën van de universiteit, waaronder deze, te helpen commercialiseren.
Er verscheen een onderzoekspaper over het werk, getiteld ‘Processing bulk natural wood into a high-performance structural material’ onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Nature.
Aanbevelingen van de redactie
- Wetenschappers ontdekken hoe ze giftig rioolgas kunnen omzetten in waterstofbrandstof
- Laat uw dieet nog niet vallen, maar wetenschappers hebben ontdekt hoe CRISPR vet kan verbranden
- Wetenschappers hebben een ingenieus nieuw gebruik voor fidget-spinners bedacht
- Herinner je je die buitenaardse komeet nog? Wetenschappers hebben ontdekt waar het van gemaakt is
- Wetenschappers hebben misschien ontdekt hoe ze het toekomstige bier nog beter kunnen maken
Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.
