Учените са научили как да направят дървесината толкова твърда, колкото стоманата

Супер-твърда дървесина, учените се надяват, да заменят стоманата в редица отрасли и в строителната индустрия.

Това дърво се прави чрез промяна на химическия състав на дървото. Порестата структура на дървото се уплътнява с химическа баня и гореща преса.

Първият етап

Дървесината се състои от клетки от три химикала: целулоза (50%), лигнин (около 20%, в зависимост от вида на дървото) и хемицелулоза.

Кипене тип дърво с натриев сулфит и разтвор на натриев хидроксид в продължение на седем часа не е повреден амилоид целулоза, но напълно отстраняване на лигнин - полимер, който свързва целулозата. Този процес създаде голямо количество празно пространство в дървото.

Вторият етап

Тогава изследователите поставят лист от варено дърво под пресата и го държат под налягане от пет мегапаскала при температура от 100 ° C за един ден.

Този процес притиска дървото и предизвиква целулозните клетки да се свързват помежду си дори и без лигнин. Целулозните нанопокрития бяха здраво притиснати и образуваха изключително здрав материал.

Укрепен материал

Според учените това е нов клас материали, които имат голям потенциал.

В резултат на този сложен процес учените получиха светъл материал, пет пъти по-тънък от оригиналния лист и три пъти по-плътен и повече от десет пъти по-силен. Това плътно, светло дърво е толкова силно, колкото стоманата. Учените са го тествали по същия начин, както те тестват стоманата на военните превозни средства. Изстрел от учени от неръждаема стомана, застреляни в лист от дърво от пневматични оръжия. Изстрелът лети със скорост 30 метра в секунда. Куршумите лесно преминаваха през обикновена дървесина, а в подсилената.

Разбира се, това дърво няма да оцелее в обстрела и няма да се предпази от куршуми, но може да се използва перфектно при производството и производството на автомобили.

Увреждане на околната среда

През 2010 г. вредните емисии от производството на стомана възлизат на два и половина милиона тона. Тази цифра, според експерти, до 2050 г. ще се увеличи до 2800 милиона тона.

Планове и проекти за намаляване на тези емисии вече се разработват с пълна скорост. Китай, най-големият производител на стомана в света, възнамерява да намали производството на стомана с 150 милиона тона до 2020 г. Въпреки това, въпреки тези проекти, производството на суровини за стомана се е увеличило с 5% през миналата година.

Други методи

Експертите казват, че емисиите, причинени от производството на стомана, могат да бъдат намалени чрез създаване на нови, по-чисти и разнообразни строителни материали.

Усилията за укрепване и укрепване на дървото и опити за увеличаване на неговата твърдост започнаха през първата половина на ХХ век. Някои учени дори твърдят, че новият процес на химическо въздействие върху дървесината не трябва да води до особен ентусиазъм.

Фред Kamke държавния университет в Орегон, се казва, че други методи, като например изпаряване на дървото и неговите обработка смоли достигат приблизително същия ефект, но без използване на тежки химикали, и следователно по-евтино. Изследователите обаче твърдят, че използваните по време на процеса на кипене химикали не отделят в атмосферата вредни изпарения, което прави подсилената дървесина по-екологосъобразна алтернатива на стоманата.