Dabiskā koksne un metāls ir bijuši būtiski celtniecības materiāli cilvēkiem tūkstošiem gadu. Sintētiskie polimēri, kurus mēs saucam par plastmasu, ir nesens izgudrojums, kas eksplodēja 20. gadsimtā.
Gan metāliem, gan plastmasai ir īpašības, kas ir labi piemērotas rūpnieciskai un komerciālai lietošanai. Metāli ir spēcīgi, stingri un parasti izturīgi pret gaisu, ūdeni, siltumu un pastāvīgu stresu. Tomēr tiem ir nepieciešami arī vairāk resursu (kas nozīmē dārgāku), lai ražotu un pilnveidotu to produktu. Materiāli: Plastmasas ierīces nav laba lieta, un neviens nevēlas dzīvot plastmasas mājā. Papildu, tie bieži tiek izsmalcināti no fosilā kurināmā.
In some applications, natural wood can compete with metals and plastics.Most family homes are built on wood framing.The problem is that natural wood is too soft and too easily damaged by water to replace plastic and metal most of the time.A recent paper published in the journal Matter explores the creation of a hardened wood material that overcomes these limitations.This research culminated in the creation of wooden knives and nails.How good is the wooden knife and will you use it any time Drīz?
Koka šķiedru struktūra sastāv no aptuveni 50% celulozes - dabiska polimēra ar teorētiski labām stiprības īpašībām. Atlikušā koka struktūras puse galvenokārt ir lignīns un hemiceluloze. Kamēr celuloze veidojas garas, izturīgas šķiedras, kas nodrošina koka mugurkaulu dabiskajai stiprībai. Hemiceluloze ir maza koherenta struktūra un tādējādi nesatur ko koka izturību. Šķiedras un veic noderīgus uzdevumus dzīvam koka.
Šajā pētījumā dabiskā koksne tika izgatavota rūdītā kokā (HW) četros posmos. Pirmkārt, koks tiek vārīts nātrija hidroksīdā un nātrija sulfātā, lai noņemtu daļu no hemicelulozes un lignīna. Pēc šīs ķīmiskās apstrādes koksnes blīvāks ir blīvāks, nospiežot to vairāku stundu temperatūrā. This, kas savieno dabas šūnas vai poras, ko koks, kas uzlabo ķīmisko vielu, samazina savienojumus vai porcijas, kas uzlabo ķīmisko vielu, kas saistītas ar savienojumiem, kas saistīti ar porēm vai porcijām, kas uzlabo ķīmisko vielu, kas saistītas ar savienojumiem, kas saistīti ar zemēm vai porām. šķiedras.
Viena no strukturālā materiāla mehāniskām īpašībām ir ievilkuma cietība, kas ir tā spēja pretoties deformācijai, ja to izspiež ar spēku.Diamond ir grūtāks nekā tērauds, grūtāks nekā zelts, grūtāks nekā koks un grūtāks nekā putu iesaiņošana. ar zināmu spēku Aptuveni runājot, jo lielāks caurums bumba sit, jo mīkstāks ir materiāls. Šajā testā HW ir 23 reizes grūtāks nekā dabiskā koksne.
Lielākā daļa neapstrādātās dabiskās koksnes absorbēs ūdeni. Tas var paplašināt koku un galu galā iznīcināt tā strukturālās īpašības. Autori izmantoja divu dienu minerālu mērcēšanu, lai palielinātu HW ūdens izturību, padarot to hidrofobiskāku (“baidoties no ūdens”). Hidrofobiskuma pārbaude ietver ūdens pilienu novietošanu uz virsmas. Hydrofobiski “ūdens”, kas ir vairāk sfēras ”, ūdenī, kas ir ūdens, kas ir ūdens, kas ir ūdens, kas ir ūdens, kas ir ūdens, kas ir ūdens, kas ir ūdens, kas ir ūdens, kas ir ūdens, kas ir ūdens, kas ir ūdens, kas ir ūdenī,“ ūdens ”, kas ir ūdens, kas ir vairāk sfēras”, ūdenī. No otras puses, virsma izplata pilienus plakaniski (un pēc tam vieglāk absorbē ūdeni). Tāpēc minerālu mērcēšana ne tikai ievērojami palielina HW hidrofobitāti, bet arī neļauj koka absorbēt mitrumu.
Dažos inženiertehniskajos testos HW naži, kas darbojas nedaudz labāk nekā metāla naži. Autori apgalvo, ka HW nazis ir apmēram trīs reizes asāks nekā komerciāli pieejams nazis. Tomēr ir brīdinājums šim interesantam rezultātam. Rezultāti salīdzina galda nažus vai to, ko mēs varētu saukt par sviestu. Šie nav domāti, lai būtu īpaši asi. Autori, iespējams, ar nažu, kas ir izveicīgi, bet izveicīgi pieaugušie. Dakša, un steika nazis darbotos daudz labāk.
Kā ir ar nagiem? Vienu HW naglu acīmredzot var viegli iegremdēt trīs dēļu kaudzē, kaut arī tas nav tik detalizēts kā relatīvi vieglums, salīdzinot ar dzelzs nagiem.Kouden tapas var turēt dēļus kopā, pretojoties spēkam, kas tos saplēš, ar apmēram tādu pašu izturību kā dzelzs tapas. Viņu testos, tomēr, ja nest.
Vai HW nagi ir labāki citos veidos? Koka tapas ir gaišākas, bet struktūras svaru galvenokārt nevada to tapu masa, kas to tur kopā. Koka tapas nerūsēs. Kaut arī tas nebūs necaurlaidīgs ūdenim vai biodekomponēšanai.
Nav šaubu, ka autore ir izstrādājusi procesu, lai koksne būtu stiprāka nekā dabiskā koksne. Tomēr aparatūras lietderībai jebkuram īpašam darbam ir nepieciešams turpmāks pētījums. Vai tas var būt tikpat lēts un bez resursiem kā plastmasa? Vai tas var konkurēt ar spēcīgāku, pievilcīgāku, bezgalīgi atkārtoti izmantojamiem metāla objektiem? Viņu pētījums rada interesantus jautājumus.
Pasta laiks: Apr-13-2022
