Створена супердревесина, по міцності порівнянна з металом

Титанові сплави, мабуть, одні з найміцніших матеріалів на нашій планеті. Але у них є два вкрай неприємних недоліки: вони дуже важкі і дуже дорогі. Вчені з Університету штату Меріленд (UMD) придумали альтернативу дорогим металам, яку можна буквально «вирощувати на деревах». Використовуючи інноваційний процес ущільнення, команді дослідників вдалося створити неймовірно міцну деревину, яка міцністю металів.

Деревина — дуже різноманітний матеріал, що застосовується в нашому житті повсюдно. Однак, якщо замислитися, властивості її можна розширити за допомогою науки, і ось тоді вона стане ще більш корисною в будівництві та багатьох інших сфер. Керівник дослідницької групи Університету Меріленда Лянбинь Ху за останні роки досяг вражаючих результатів в плані вивчення даного матеріалу. Раніше йому вдалося створити прозору деревину, ефективні фільтри для очищення води на основі деревного вугілля і навіть натрій-іонні батареї, засновані на деревині та деревних листі. Зупинятися на досягнутому вчений, зрозуміло, не збирається.

Нова супердревесина знайшла свою міцність завдяки двухэтапному процесу, розробленого командою Ху. По-перше, дослідники кип’ятять зразки деревини в суміші гідроксиду натрію і сульфіту натрію. Це дозволяє частково позбавити дерево від лігніну і геміцелюлози. Після цього деревину піддають гарячому пресуванню, що руйнує клітинні стінки і дозволяє утворити всередині матеріалу високорівневі нановолокна целюлози. Кінцевим результатом цього процесу є ущільнена деревина, значно перевершує звичайну в плані міцності.

«Новий спосіб обробки деревини дозволяє зробити її в 12 разів міцніше і в 10 разів більш жорсткою. Даний метаматеріал цілком може стати конкурентом сталі або навіть титанових сплавів, адже він дуже міцний, довговічний, але при цьому відчутно дешевше», — поділився Лянбинь Ху з журналістами.

Одним із тестів на міцність стала стрільба по листу супердревесины зі зброї. У той час як звичайна дошка пробивалася наскрізь кулями, лист нового метаматеріалу затримував кулі всередині. Вчені стверджують, що розроблений ними процес можна застосувати до різних видів деревини, а також його можна масштабувати в промислових масштабах для одночасного виробництва величезної кількості супердревесины. До речі, під час першої фази виробництва деревині можна надавати абсолютно будь-яку форму. Результати дослідження були опубліковані в журналі Nature.

Добавить комментарий