ไม้ที่สามารถแทนที่โลหะผสมไททาเนียม

ไม้ที่สามารถแทนที่โลหะผสมไททาเนียม
ไม้ที่สามารถแทนที่โลหะผสมไททาเนียม

วีดีโอ: ไม้ที่สามารถแทนที่โลหะผสมไททาเนียม

วีดีโอ: ไม้ที่สามารถแทนที่โลหะผสมไททาเนียม
วีดีโอ: ทำสีไทเทเนียม ง่ายสุดๆ ด้วยถ่าน 9V 2024, อาจ
Anonim

วิศวกรจากมหาวิทยาลัยแมรีแลนด์คอลเลจพาร์คได้ค้นพบวิธีการปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพของไม้ หลังจากการบำบัดบางอย่างวัสดุในแง่ของความแข็งแรงและความแข็งแกร่งสามารถแข่งขันกับเหล็กโลหะผสมไททาเนียมคาร์บอนไฟเบอร์ แต่ในขณะเดียวกันก็ยังคงเบาและราคาถูก ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature

"วิธีใหม่ในการแปรรูปไม้ทำให้แข็งแรงกว่าไม้ทั่วไป 12 เท่าและแข็งกว่า 10 เท่า" Liangbin Hu หัวหน้าทีมวิจัยกล่าว เต็งลี่หัวหน้าฝ่ายสำรวจคนที่สองตั้งข้อสังเกตว่าการผสมผสานคุณสมบัติทั้งสองนี้ไม่ได้เกิดขึ้นจริงในธรรมชาติ

“ไม้ใหม่แข็งแรงพอ ๆ กับเหล็ก แต่เบากว่าถึง 6 เท่า” เต็งลี่กล่าว "และต้องใช้พลังงานมากกว่า 10 เท่าในการสลายมันเมื่อเทียบกับไม้ธรรมชาติ" นักวิทยาศาสตร์ยังทดสอบสิ่งประดิษฐ์ของตนเองสำหรับการเจาะกระสุน: หากตัวอย่างธรรมชาติถูกกระสุนทะลุชิ้นส่วนที่ผ่านกระบวนการก็จะเสียหายเท่านั้น

ความลับของการปรับปรุงวัสดุประกอบด้วยการแปรรูปสองส่วนประการแรกไม้ถูก "ต้ม" ในสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์และโซเดียมซัลไฟต์เนื่องจากมีการทำความสะอาดลิกนินบางส่วน (สารประกอบโพลีเมอร์ในผนังเซลล์พืชที่ ทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบที่มีผลผูกพันตามธรรมชาติ) และเฮมิเซลลูโลส (โพลีแซคคาไรด์ที่เสริมสร้างผนังเซลล์) เซลลูโลสยังคง "ไม่เป็นอันตราย" ตามด้วยขั้นตอนของการกดร้อนเมื่อวัสดุถูกบดอัดเนื่องจากการใช้ความร้อนและความดันพร้อมกัน - พันธะไฮโดรเจนใหม่จะเกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลของเซลลูโลส นักวิจัยเน้นย้ำว่าวิธีนี้เป็นวิธีสากลสำหรับไม้ประเภทต่างๆและค่อนข้างง่ายในการนำไปใช้

วัสดุที่มีประสิทธิภาพสูงเช่นนี้ในอนาคตมีการใช้งานที่หลากหลายมาก “สามารถใช้ในรถยนต์เครื่องบินอาคาร - ทุกที่ที่ใช้เหล็ก” Liangbin Hu กล่าว นอกจากนี้ไม้เนื้ออ่อนเช่นสนหรือบัลซ่าซึ่งมีแนวโน้มที่จะเติบโตอย่างรวดเร็วสามารถสัมผัสกับการโจมตีทางเคมีฟิสิกส์นี้เพื่อทดแทนได้เช่นในการทำเฟอร์นิเจอร์ไม้ที่เติบโตช้าและหนาแน่น (ไม้สัก)