Naukowcy z University of Maryland (UMD) odkryli prosty i niedrogi sposób na tworzenie naturalnych materiałów drewnianych, które są 23 razy twardsze niż tradycyjne drewno. nowy papier Opublikowano w magazynie Mater. Przetestowali swoje próbki utwardzonego drewna, kształtując drewniany nóż i kilka drewnianych gwoździ i odkryli, że oba działają na poziomie lub wyższym niż ich stalowe odpowiedniki. Naukowcy byli nawet w stanie pokroić stek ze średniej półki drewnianym nożem jako przepyszny dowód koncepcji. Bonus: Nóż można myć w zmywarce, co ułatwia czyszczenie.
Po co zawracać sobie głowę robieniem drewnianych sztućców, skoro mamy dobre sztućce ze stali nierdzewnej, nie wspominając już o plastikowych sztućcach jednorazowych? To ostatnie z pewnością stanowi zagrożenie dla środowiska, biorąc pod uwagę, że około 40 miliardów plastikowych narzędzi używanych rocznie rzadko jest poddawanych recyklingowi, ponieważ są tak małe i lekkie. Autorzy twierdzą, że rozkład plastiku zajmuje dobre 450 lat. W przypadku stali i innych nieodnawialnych materiałów stałych – stopów na bazie niklu i tytanu, a także azotku i diamentu, które są powszechnie używane w różnych zastosowaniach inżynieryjnych – są drogie w produkcji, ponieważ wymagają wytworzenia ekstremalnej energii – bardzo intensywne (ekstremalnie wysokie temperatury i ciśnienie).
Społeczność zajmująca się materiałoznawstwem cieszy się dużym zainteresowaniem wymyślaniem tańszych i bardziej zrównoważonych środowiskowo alternatyw. „Kiedy rozglądasz się po solidnych materiałach, których używasz w codziennym życiu, widzisz, że wiele z nich jest wytwarzanych przez człowieka, ponieważ naturalne materiały niekoniecznie spełniają to, czego potrzebujemy” Współautor Teng Li powiedział, materiałoznawca w UMD. On i jego koledzy myśleli, że drewno może być potencjalną alternatywą dla plastiku, betonu i stali.
Bo Chen i in., 2021
„Celuloza, główny składnik drewna, ma wyższy stosunek wytrzymałości do gęstości niż większość materiałów inżynierskich, takich jak ceramika, metale i polimery, ale nasze obecne wykorzystanie drewna ledwo wykorzystuje swój pełny potencjał” powiedział Li. To dlatego, że drewno nie jest tak mocne jak czysta celuloza. Celuloza to tylko 40-50 procent drewna. Reszta to hemiceluloza i lignina (środek wiążący).
Niektóre i in. Opracowaliśmy praktyczną i niedrogą metodę wytwarzania wzmocnionego drewna poprzez usunięcie jego słabszych składników (takich jak lignina). Najpierw pocięli szorstkie bloki z lipy na rozmiary próbek, a następnie zanurzyli próbki w roztworze wodnym (zmieszanym z wodorotlenkiem sodu i siarczynem sodu), aby wypełnić pory, powodując opadanie próbek na dno pojemnika. Trzy różne partie próbek drewna i roztworu gotowano w temperaturze 100°C odpowiednio przez dwie, cztery i sześć godzin, a następnie próbki przepłukano wodą dejonizowaną, aby usunąć wszelkie zawieszone chemikalia. (Autorzy zauważają, że wykonanie np. ceramiki wymaga podgrzania materiałów do kilku tysięcy stopni Celsjusza.)
„Podróżujący ninja. Rozrabiaka. Badacz bekonów. Ekspert od ekstremalnych alkoholi. Obrońca zombie.”
