Lisa Sturm / EyeEm / Getty Images
Trä är ett ganska fantastiskt material, men det saknar verkligen styrkan och segheten hos andra material som de starkare metallerna. Det kan dock förändras tack vare forskning som kommer ut från University of Maryland, College Park, där ingenjörer har hittat ett sätt att göra trä mer än 10 gånger starkare än titanlegeringar.
Rekommenderade videor
Resultaten innebär att allas favoritträdbaserade material kan användas som ett alternativ till de ultratuffa som stål samtidigt som de förblir betydligt lättare. Snabbare växande barrträd som tall och balsa kan också behandlas för att ersätta några av de applikationer som för närvarande kräver långsammare växande men tätare träslag som teak.
"Vi [utvecklade] en helt ny förtätningsteknik genom att kombinera kemisk modifiering och varmpressning," Liangbing Hu, ledaren för forskargruppen, berättade för Digital Trends. "Vårt resulterande förtätade trä har en mycket tät och laminerad struktur med sammanflätade cellväggar som är helt kollapsade utan mellanrum. Det mesta av det förtätade träet består av väl anpassade cellulosananofibrer, vilket i hög grad förbättrar vätebindningsbildningen mellan närliggande nanofibrer. Den mekaniska prestandan hos det resulterande förtätade träet är mer än en storleksordning bättre än det naturliga träets."
Den kemiska modifieringen Hu avser innebär att delvis avlägsna lignin, den organiska polymeren som bildar ett viktigt strukturmaterial i växter, och hemicellulosa, en komponent i växternas cellväggar. Förtätningstekniken avslutades sedan genom varmpressning till en temperatur av 100 grader Celsius.
För att sätta det nya materialet igenom dess takt testade teamet dess motståndskraft mot kulliknande projektiler genom att skjuta mot det. Medan projektilen helt kunde tränga igenom naturligt trä, penetrerade den i fallet med det nya armerade trämaterialet bara en del av vägen.
"Vi undersöker [för närvarande] dess potentiella integrationer i flera applikationer som kräver materialet för att möta den kompletta prestationsmatrisen,” sa Hu angående nästa steg i projekt. En startup vid University of Maryland som heter "Inventwood" har skapats för att hjälpa till att kommersialisera universitetets avancerade träteknik, inklusive denna.
En forskningsartikel om arbetet, med titeln "Bearbeta bulk naturligt trä till ett högpresterande strukturellt material," var nyligen publicerad i tidskriften Nature.
Redaktörens rekommendationer
- Forskare upptäcker hur man förvandlar giftig avloppsgas till vätgas
- Släpp inte din diet än, men forskare har upptäckt hur CRISPR kan bränna fett
- Forskare har kommit på en genialisk ny användning för fidget spinners
- Kommer du ihåg den främmande kometen? Forskare har kommit på vad den är gjord av
- Forskare kan ha kommit på hur man kan göra framtidens öl ännu större
Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsarna att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.
