Лиза Штурм / EyeEm / Getty Images
Дерево — довольно замечательный материал, но ему определенно не хватает прочности и прочности других материалов, таких как более прочные металлы. Однако ситуация может измениться благодаря исследованиям, проведенным в Университете Мэриленда в Колледж-Парке, где инженеры нашли способ делать дерево более чем в 10 раз прочнее титановых сплавов.
Рекомендуемые видео
Результаты означают, что всеми любимый материал на основе дерева можно использовать в качестве альтернативы сверхпрочным материалам, таким как сталь, оставаясь при этом значительно легче. Быстрорастущие породы хвойных пород, такие как сосна и бальза, также могут быть обработаны для замены некоторых видов применения, которые в настоящее время требуют более медленно растущих, но более плотных пород древесины, таких как тик.
«Мы [разработали] совершенно новую технику уплотнения, сочетая химическую модификацию и горячее прессование», Лянбин Ху, рассказал Digital Trends руководитель исследовательской группы. «Полученная в результате уплотненная древесина имеет очень плотную и многослойную структуру с переплетенными клеточными стенками, которые полностью разрушаются без зазоров. Большая часть уплотненной древесины состоит из хорошо ориентированных нановолокон целлюлозы, которые значительно усиливают образование водородных связей между соседними нановолокнами. Механические характеристики полученной уплотненной древесины более чем на порядок лучше, чем у натуральной древесины».
Химическая модификация, о которой говорит Ху, включает частичное удаление лигнина, органического полимера, который образует важный структурный материал в растениях, и гемицеллюлозы, компонента клеточных стенок растений. Затем метод уплотнения был завершен путем горячего прессования до температуры 100 градусов Цельсия.
Чтобы испытать новый материал, команда проверила его устойчивость к пулеподобным снарядам, стреляя по нему. Хотя снаряд был способен полностью пробить натуральную древесину, в случае с новым армированным древесным материалом он пробил лишь часть пути.
«Мы [в настоящее время] изучаем его потенциальную интеграцию в несколько приложений, что требует материал, соответствующий полной матрице производительности», — сказал Ху, говоря о следующем этапе проект. Стартап Университета Мэриленда под названием «Inventwood» был создан, чтобы помочь коммерциализировать передовые университетские технологии обработки древесины, включая эту.
Была подготовлена научно-исследовательская работа по теме «Переработка массивной натуральной древесины в высокоэффективный конструкционный материал». недавно опубликовано в журнале Nature.
Рекомендации редакции
- Ученые выяснили, как превратить токсичный канализационный газ в водородное топливо
- Пока не бросайте диету, но ученые выяснили, как CRISPR может сжигать жир
- Ученые придумали новое гениальное применение спиннерам
- Помните ту инопланетную комету? Ученые выяснили, из чего он состоит
- Ученые, возможно, придумали, как сделать пиво будущего еще лучше
Обновите свой образ жизниDigital Trends помогает читателям быть в курсе быстро меняющегося мира технологий благодаря всем последним новостям, забавным обзорам продуктов, содержательным редакционным статьям и уникальным кратким обзорам.
