Утапањем дрвета у мешавину хемикалија, а затим га компримовањем и загревањем, истраживачи су створили материјал јачи од челика, пише Сид Перкинс за Сциентифиц Америцан .
Сличан садржај
- Као и кожа хоботнице, и овај нови материјал прелази из 2Д у 3Д у секунди
- Да ли је гљива материјал будућности?
Научници за материјал раде деценијама - цијепајући дрво, хладећи и пролазећи га кроз ваљке, обрађујући га амонијаком или паром - а све у име стварања снажног и жилавог материјала направљеног из релативно обновљивог извора. Ново дрво је три пута гушће од природног и 12 пута јаче, наводе истраживачи у новом истраживању објављеном у часопису Натуре .
„Меке шуме попут бора или балзе, које брзо расту и еколошки су прихватљиве, могу заменити спорије растуће, али гушће шуме попут тиковине, у намештају или зградама“, каже Лиангбинг Ху, научник за материјале са Универзитета у Мериленду, Цоллеге Парк и један од аутора студије, наводи се у саопштењу за јавност.
Перкинс говори о другим методама „згушњавања“ дрвета које имају тенденцију ширења према првобитној величини и облику. Нови приступ побољшава дрво на начин отпоран на влагу стварајући једнолико гушћи крајњи резултат.
„Ова врста дрвета може се користити у аутомобилима, авионима, зградама - било која примена где се користи челик, “ Ху каже Давиду Гроссману, извештавајући за Популар Мецханицс . Небодери будућности би се могли чак и изградити од дрвета.
Процес започиње натапањем дрвета у кади натријум хидроксида и натријум сулфата. Ове две хемикалије раде заједно да делимично уклањају лигнин и хемицелулозу, два полимера који чине ћелијске зидове биљке чврстима. Критично, хемикалије остављају већи део целулозе, трећи полимер, нетакнут. Зидови дрвених ћелија постају мање крути и порозни. Затим је истраживач притиснуо дрво док га је загревао на око 100 степени Целзијуса. Дрво има много природних канала званих лумина који воде дуж правца раста. Ови канали и ћелијски зидови се урушавају током процеса загревања и стискања, а нове водоничне везе настају између молекула целулозе, учвршћујући материјал.
Крајњи резултат, како се види под микроскопом, су слојеви дрвета пакирани уско, заједно наводе истраживачи у свом раду. Коначни материјал је отприлике петине дебљине изворне величине, али три пута веће.
Затим су истраживачи подвргли своје згуснуто дрво батеријом тестова да би измерили његова механичка својства. Тестирали су његову способност да поднесе оптерећење. Тестирали су његову крутост, чврстоћу на затезање (колико добро држи снаге за повлачење) и колико добро може да се савија. Све у свему, резултат је био један храпав и подигнут комад дрвета. У тесту влажности дрво је набрекло само око 8, 4%, док је остало чврсто.
Такође су испалили челични пројектил на дрво балистичким ваздушним пиштољем. Пет слојева материјала заједно зауставило је пужа који се кретао брзином којом би аутомобил могао бити пре судара, извештава Марк Застров за Натуре .
Резултати су били импресивни, али недовољни да убеде неке стручњаке. Застров је разговарао са Фредом Камкеом са Државног универзитета у Орегону, који није био укључен у нова истраживања. Камке је истакао да су 24 слоја згуснутог тополовог дрвета успела да зауставе метак брзине 9 мм испаљен на 25 стопа, без потребе за хемијским третманом. „Ове друге методе су вероватно много јефтиније од седмочасовног кључања у каустичном раствору“, каже он.
Али Ху и његове колеге напредују са својим „супер дрветом“, извештава Сту Борман за Цхемицал & Енгинееринг Невс . Компанија која се бави спин-оффом под називом Инвентвоод нада се да ће продати технологију и видети будућност возила, авиона, транспортних контејнера, подова, оклопа и још много тога што су направљени од куваног, обрађеног и компримованог дрвета јачег од челика.
