Naturligt trä och metall har varit väsentliga byggnadsmaterial för människor i tusentals år. De syntetiska polymererna som vi kallar plast är en ny uppfinning som exploderade på 1900 -talet.
Både metaller och plast har egenskaper som är väl lämpade för industriellt och kommersiellt bruk. Metaller är starka, styva och i allmänhet motståndskraftiga mot luft, vatten, värme och konstant stress. Strukturella material: Plastapparater är inte bra, och ingen vill bo i ett plasthus. Definansiellt förfinas de ofta från fossila bränslen.
I vissa applikationer kan naturligt trä konkurrera med metaller och plast. De flesta familjhem är byggda på träramning. Problemet är att naturligt trä är för mjukt och för lätt skadat av vatten för att ersätta plast och metall för det mesta. Ett nyligen publicerat papper som publiceras i tidskriften utforskar skapandet av en härdad trämaterial som kommer att användas.
Den fibrösa strukturen hos trä består av cirka 50% cellulosa, en naturlig polymer med teoretiskt goda styrkaegenskaper. Den återstående hälften av träkonstruktionen är huvudsakligen lignin och hemicellulosa. Medan cellulosa bildar långa, tuffa fibrer som ger veden i den naturliga styrkan, har hemicellulose lite koherentstruktur och således bidrar inte till det som inte har något för att inte ha det för det att cellulosen är i den härliga styrkan. fibrer och utför användbara uppgifter för levande trä. Men för människors syfte att komprimera trä och binda sina cellulosefibrer tätare tillsammans blev lignin ett hinder.
I denna studie gjordes naturligt trä till härdat trä (HW) i fyra steg. Först är träet kokt i natriumhydroxid och natriumsulfat för att ta bort en del av hemicellulosa och lignin. Efter denna kemiska behandling blir träet tätare genom att trycka på det i en press i flera timmar vid rumstemperatur. fibrer.
En mekanisk egenskap hos ett konstruktionsmaterial är indragningshårdhet, som är ett mått på dess förmåga att motstå deformation när det pressas av kraft. Diamond är hårdare än stål, hårdare än guld, hårdare än trä och svårare än att packa skum. Samt de många tekniska testerna som används för att bestämma hårdhet, som MOHS -hårdheten som används i Gemology, är det ena testerna. med en viss kraft. Mätningen av diametern för den cirkulära intryck som skapas av bollen. Brinell -hårdhetsvärdet beräknas med hjälp av en matematisk formel; Grovt sett, ju större hålet bollen träffar, desto mjukare är materialet. I detta test är HW 23 gånger svårare än naturligt trä.
Mest obehandlat naturligt trä kommer att absorbera vatten. Detta kan utöka träet och så småningom förstöra dess strukturella egenskaper. Författarna använde en två-dagars mineralblöt för att öka vattenmotståndet hos HW, vilket gör det mer hydrofob ("rädd för vatten"). Hydrofobicitetstestet involverar att placera en droppe på en ytan. ("Vattenälskande") Spridar å andra sidan dropparna platt (och absorberar därefter vatten lättare). Därför ökar mineralblötningen inte bara hydrofobiciteten hos HW, utan förhindrar också träet från att absorbera fukt.
I vissa tekniska tester presterade HW -knivar något bättre än metallknivar. Författarna hävdar att HW -kniven är ungefär tre gånger så skarp som en kommersiellt tillgänglig kniv. Det är dock ett förbehåll. av en metallgaffel och en stekkniv skulle fungera mycket bättre.
Vad sägs om naglarna? En enda HW -nagel kan tydligen lätt hammas in i en bunt med tre plankor, även om inte så detaljerade som det är relativt lätthet jämfört med järnspikar. Wooden -pinnar kan sedan hålla plankorna ihop, motstå kraften som skulle riva dem, så med ungefär samma seghet som järnpinnar. I deras tester, men brädorna i båda fallen misslyckades innan antingen misslyckades, så att nagelen, så att det inte var exponerat.
Är HW -naglar bättre på andra sätt? Träpinnar är lättare, men strukturen på strukturen drivs inte främst av massan av pinnarna som håller den ihop. Wooden -pinnar kommer inte att rostas. Men det kommer inte att vara ogenomträngligt för vatten eller biodecompose.
Det råder ingen tvekan om att författaren har utvecklat en process för att göra trä starkare än naturligt trä. Men användbarheten av hårdvara för ett speciellt jobb kräver ytterligare studier. Kan det vara lika billigt och resurslöst som plast? Kan det konkurrera med starkare, mer attraktiv, oändligt återanvändbara metallobjekt? Deras forskning väcker intressanta frågor. Långteknik (och slutligen marknaden) kommer att svara dem.
Posttid: april-13-2022
