Ученые придумали способ обработки, в десять раз увеличивающий прочность и жёсткость древесины

Инженеры из США, нашли способ усовершенствовать физические свойства древесины. После определённой обработки материал по прочности и жёсткости может соперничать со сталью, титановым сплавом, с углеродным волокном, но при этом остаётся лёгким и дешёвым. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.


Руководитель исследовательской группы Лянбин Ху, говорит:

Синтетические конструкционные материалы с исключительными механическими характеристиками страдают от большого веса и неблагоприятного воздействия окружающей среды (например, стали и сплавы) или сложных производственных процессов и, следовательно, высокой стоимости (например, полимерные и биомиметические композиты)

Натуральная древесина является недорогим материалом. Она тысячелетиями использовалась в качестве конструкционного материала для строительства и мебельного строительства . Однако механические характеристики натуральной древесины (ее прочность и вязкость) неудовлетворительны для многих современных инженерных сооружений и применений.

Ученые нашли простую и эффективную стратегию преобразования объемной натуральной древесины непосредственно в высокоэффективный конструкционный материал с более чем десятикратным увеличением прочности, вязкости и баллистической стойкости и с большей размерной стабильностью.

Двухступенчатый процесс включает в себя частичное удаление лигнина и гемицеллюлозы из натуральной древесины путем кипячения в водной смеси NaOH и Na SO 3 затем следует горячее прессование, приводящее к полному обрушению клеточных стенок и полному уплотнению натуральной древесины высоко выровненными целлюлозными нановолокнами.

Показано, что эта стратегия является универсально эффективной для различных видов древесины. Обработанная древесина имеет специфическую прочность структурных металлов и сплавов, делая им недорогую, высокопроизводительную, облегченную альтернативу.


Это достижение ученых может позволить древесине стать более дешевой, легкой и возобновляемой альтернативой стали и титановым сплавам. Кроме этого, теперь в производстве мебели мягкие породы дерева (быстро растут, например, сосна или бальса) могут стать отличной заменой для более прочных пород дерева (растут медленно, например, дуб или тик). Также, новый вид супер прочной древесины можно применять в производстве автомобилей, самолетов и строительстве зданий — везде, где используется сталь.

Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен
Ссылка на основную публикацию
Яндекс.Метрика