Lisa Sturm / EyeEm / Getty Images
Drevo je celkom úžasný materiál, ale určite mu chýba pevnosť a húževnatosť iných materiálov, ako sú silnejšie kovy. To by sa však mohlo zmeniť vďaka výskumu na University of Maryland, College Park, kde inžinieri našli spôsob na výrobu dreva viac ako 10-krát pevnejšie ako zliatiny titánu.
Odporúčané videá
Výsledky znamenajú, že obľúbený materiál na báze stromov by mohol byť použitý ako alternatíva k mimoriadne tvrdej oceli, pričom by zostal výrazne ľahší. Rýchlejšie rastúce mäkké dreviny, ako je borovica a balza, môžu byť tiež ošetrené, aby nahradili niektoré aplikácie, ktoré v súčasnosti vyžadujú pomalšie rastúce, ale hustejšie drevá, ako je teak.
„Vyvinuli sme úplne novú techniku zahusťovania kombináciou chemickej modifikácie a lisovania za tepla,“ Liangbing Hu, vedúci výskumného tímu, povedal pre Digital Trends. „Naše výsledné zhutnené drevo má vysoko hustú a laminovanú štruktúru s prepletenými bunkovými stenami, ktoré sú úplne zrútené bez medzier. Väčšina zhutneného dreva pozostáva z dobre usporiadaných celulózových nanovlákien, ktoré výrazne zvyšujú tvorbu vodíkových väzieb medzi susednými nanovláknami. Mechanický výkon výsledného zahusteného dreva je o viac ako jeden rád lepší ako u prírodného dreva.
Chemická modifikácia, na ktorú odkazuje Hu, zahŕňa čiastočné odstránenie lignínu, organického polyméru, ktorý tvorí dôležitý štruktúrny materiál v rastlinách, a hemicelulózy, zložky v stenách rastlinných buniek. Technika zahusťovania bola potom dokončená lisovaním za tepla na teplotu 100 stupňov Celzia.
Aby si nový materiál vyskúšal, tím otestoval jeho odolnosť voči projektilom podobným guľkám tým, že naň strieľal. Zatiaľ čo strela dokázala úplne preraziť prírodné drevo, v prípade nového vystuženého dreveného materiálu prenikla len čiastočne.
„V súčasnosti skúmame jeho potenciálnu integráciu do viacerých aplikácií, čo si vyžaduje materiál na splnenie kompletnej výkonnostnej matice,“ povedal Hu o ďalšom kroku projektu projektu. Startup University of Maryland s názvom „Inventwood“ bol vytvorený s cieľom pomôcť komercializovať pokročilé technológie dreva na univerzite, vrátane tejto.
Bol to výskumný dokument o práci s názvom „Spracovanie voľne loženého prírodného dreva na vysoko výkonný konštrukčný materiál“. nedávno publikované v časopise Nature.
Odporúčania redaktorov
- Vedci zistili, ako premeniť toxický odpadový plyn na vodíkové palivo
- Ešte nevynechajte diétu, ale vedci zistili, ako CRISPR dokáže spaľovať tuky
- Vedci prišli na nové dômyselné využitie pre fidget spinnery
- Pamätáte si na mimozemskú kométu? Vedci prišli na to, z čoho sa skladá
- Vedci možno prišli na to, ako urobiť budúce pivo ešte väčším
Zlepšite svoj životný štýlDigitálne trendy pomáhajú čitateľom mať prehľad o rýchlo sa rozvíjajúcom svete technológií so všetkými najnovšími správami, zábavnými recenziami produktov, užitočnými úvodníkmi a jedinečnými ukážkami.
