Naturligt træ og metal har været vigtige byggematerialer for mennesker i tusinder af år. De syntetiske polymerer, vi kalder plast, er en nylig opfindelse, der eksploderede i det 20. århundrede.
Både metaller og plast har egenskaber, der er velegnede til industriel og kommerciel brug. Meter er stærke, stive og generelt modstandsdygtige over for luft, vand, varme og konstant stress. Dog kræver de også flere ressourcer (hvilket betyder, at dyrere) at producere og forfine deres produkts. Plastik giver nogle af funktionerne af metal, mens de kræver mindre masse og er meget billige til at producere. De mere dyre egenskaber kan tilpasses til næsten enhver brug. Devent er, at billige carver, der er billige, kan være en billig bane. Plastik fremstiller forfærdelige strukturelle materialer: plastmidler er ikke en god ting, og ingen ønsker at bo i et plastikhus. Tilfældigt raffineres de ofte fra fossile brændstoffer.
I nogle anvendelser kan naturligt træ konkurrere med metaller og plast. De fleste familiehuse er bygget på træindramning. Problemet er, at naturligt træ er for blødt og for let beskadiget af vand til at erstatte plast og metal det meste af tiden. Et nyligt papir, der er offentliggjort i tidsskriftet, udforsker skabelsen af et hærdet træmateriale, der overvinder disse begrænsninger. Denne forskning Hælder Hovedindhold i oprettelsen af træ Kniver. Er der snart tid?
Træets fibrøse struktur består af cirka 50% cellulose, en naturlig polymer med teoretisk god styrkeegenskaber. De resterende halvdel af træstrukturen er hovedsageligt lignin og hemicellulose. Mens cellulose danner lange, hårde fibre, der giver træ med rygraden i dets naturlige styrke, har hemicellulose lidt koherentstruktur og således bidrager til, at træbinken støtter til at styrke. Lignin. Liginne af bredden, der er bredde, der er bredde, der er bredde, der er bredde, der er bredde, der er bredde, der er bredde, der er bredde, der er bredde, der er bredde af bredden, der er bredde, der er bredde, der er bredde, der er bredde, der er bredde, der er bredin. Mellem cellulosefibre og udfører nyttige opgaver til levende træ. Men med menneskers formål med at komprimere træ og binde dens cellulosefibre mere tæt sammen, blev lignin en hindring.
I denne undersøgelse blev naturligt træ lavet til hærdet træ (HW) i fire trin. Først koges træet i natriumhydroxid og natriumsulfat for at fjerne nogle af hemicellulosen og ligner efter denne kemiske behandling, træet bliver tættere ved at trykke på det i en presse i flere timer ved stuetemperatur. Dette reducerer de naturlige paner eller porer i træet og forbedrer den kemiske baping mellem ved siden fibre.Nekst, træet trykes ved 105 ° C (221 ° F) i et par timer mere for at fuldføre fortætning og tørres derefter. I endelig er træet nedsænket i mineralolie i 48 timer for at gøre det færdige produkt vandtæt.
En mekanisk egenskab af et strukturelt materiale er indrykkelseshårdhed, hvilket er et mål for dets evne til at modstå deformation, når det presses med kraft. Diamond er hårdere end stål, hårdere end guld, hårdere end træ, og hårdere end pakning af skum. ind i testoverfladen med en bestemt kraft. Groft sagt, jo større huller kuglen rammer, jo blødere er materialet. I denne test er HW 23 gange hårdere end naturligt træ.
De fleste ubehandlede naturlige træ vil absorbere vand. Dette kan udvide træet og til sidst ødelægge dets strukturelle egenskaber. Forfatterne brugte en to-dages mineral blødgøring for at øge vandmodstanden for HW, hvilket gør det mere hydrofobe ("bange for vand"). Den hydrofobe test involverer at placere en dråbe vand på en overflade. (“Vandelskende”) Overflade spreder på den anden side dråberne fladt (og absorberer derefter lettere vand). Derfor øger mineralblødgøring ikke kun signifikant hydrofobiciteten af HW, men forhindrer også træet i at absorbere fugtighed.
I nogle tekniske tests presterede HW -knive lidt bedre end metalknive. Forfatterne hævder, at HW -kniven er omkring tre gange så skarp som en kommercielt tilgængelig kniv. Dog er der et advarsel til dette interessante resultat. bøf med den kedelige side af en metalgaffel, og en bøfkniv ville fungere meget bedre.
Hvad med neglene? En enkelt HW -negle kan tilsyneladende let hamres i en stak med tre planker, skønt ikke så detaljeret, som det er relativt lethed sammenlignet med jernnegle. Wooden Pegs kan derefter holde plankerne sammen, modstå kraften, der ville rive dem fra hinanden, med omtrent de samme sejhed som jernpeg.
Er HW -negle bedre på andre måder? Træpinde er lettere, men strukturen af strukturen er ikke primært drevet af massen af knagterne, der holder den sammen. Wooden Pegs vil ikke rust. Dog vil det ikke være uigennemtrængelig for vand eller biodekomponere.
Der er ingen tvivl om, at forfatteren har udviklet en proces til at gøre træ stærkere end naturligt træ. Dog har brugen af hardware til ethvert bestemt job kræver yderligere undersøgelse. Kan det være så billigt og ressourceløst som plast? Kan det konkurrere med stærkere, mere attraktivt, uendeligt genanvendelige metalgenstande? Deres forskning rejser interessante spørgsmål.
Posttid: APR-13-2022
