Натуральна деревина та метал є найважливішими будівельними матеріалами для людини протягом тисяч років. Синтетичні полімери, які ми називаємо пластмасами, - це недавній винахід, який вибухнув у 20 столітті.
І метали, і пластмаси мають властивості, які добре підходять для промислового та комерційного використання. МЕТАЛИ сильні, жорсткі, і, як правило, стійкі до повітря, води, тепла та постійного стресу. Структурні матеріали: Пластикові прилади - це не гарна річ, і ніхто не хоче жити в пластиковому будинку. Додавання їх часто вдосконалюються з викопного палива.
У деяких застосуванні натуральна деревина може конкурувати з металами та пластмасами. Більшість сімейних будинків побудовані на обрамленні деревини. Проблема полягає в тому, що натуральна деревина занадто м’яка і занадто легко пошкоджена водою, щоб замінити пластиковий та метал більшу частину часу. Останній документ, опублікований у журналі Матеріал, досліджує створення загартованого деревного матеріалу, який долає ці обмеження.
Фіброзна структура деревини складається з приблизно 50% целюлози, природного полімеру з теоретично хорошими властивостями міцності. Залишилася половина дерев’яної структури в основному лігнін і геміцелюлоза. Поки целюлоза довгими, жорсткі волокна, які забезпечують деревину, що не має своєї природної сили, геміцелюлоза має велику когерентну структуру, і не сприяє тому, що не вносить силою. Волокна і виконує корисні завдання для живої деревини. Але для людей з метою ущільнення деревини та більш щільно зв'язувати її целюлозні волокна, лігнін став перешкодою.
In this study, natural wood was made into hardened wood (HW) in four steps.First, the wood is boiled in sodium hydroxide and sodium sulfate to remove some of the hemicellulose and lignin.After this chemical treatment, the wood becomes denser by pressing it in a press for several hours at room temperature.This reduces the natural gaps or pores in the wood and enhances the chemical bonding between adjacent cellulose Волокна. Неслід, деревина під тиском при 105 ° С (221 ° F) ще кілька годин, щоб завершити ущільнення, а потім сушить. Фінансова деревина занурюється в мінеральну олію протягом 48 годин, щоб зробити готовий продукт водонепроникним.
Однією з механічних властивостей структурного матеріалу є твердість відступу, що є мірою його здатності протистояти деформації при стисненні силою. Діамонд важче, ніж сталь, важче, ніж золото, важче, і важче, ніж упаковка піни. Аамон випробувальна поверхня з певною силою. Вимірюйте діаметр кругового відступу, створеного кулею. Значення твердості Бринелла обчислюється за допомогою математичної формули; Грубо кажучи, чим більший отвір куля потрапляє, тим м'якше матеріал.
Більшість нелікованих природних деревини поглинає воду. Це може розширити деревину і врешті-решт знищити її структурні властивості. Автори використовували дводенний мінерал замочування для підвищення водостійкості HW, що робить його більш гідрофобним («бояться води»). Тест гідрофобності передбачає розміщення краплі води на поверхню. ("Водолюбна") поверхня, з іншого боку, поширює краплі плоскими (а згодом легше поглинає воду). Тому мінерал замочування не тільки значно збільшує гідрофобність HW, але й запобігає поглинанню вологи.
У деяких інженерних випробуваннях ножі HW виконували трохи краще, ніж металеві ножі. Автори стверджують, що нож HW приблизно втричі гострий, як комерційно доступний ніж. Однак, є застереження до цього цікавого результату. тьмяна сторона металевої вилки та стейк -нож працювали б набагато краще.
А як щодо нігтів? Один цвях HW, мабуть, легко забитися в стопку з трьох дощок, хоча не так детально, як це відносна легкість порівняно з залізними нігтями. Увуденські кілочки можуть утримувати дошки разом, протистояти силі, яка розірве їх, з приблизно тією ж міцністю, як залізні кілочки.
Чи кращі нігті HW іншими способами? Дерев’яні кілочки легші, але вага конструкції в першу чергу не керується масою кілочків, які тримають її разом. Увуденські кілочки не будуть іржаві.
Немає сумнівів, що автор розробив процес, щоб зробити деревину сильнішою, ніж природна деревина. Однак, корисність обладнання для будь-якої конкретної роботи вимагає подальшого вивчення. Чи може це бути настільки дешевим та ресурсним, як пластиковий? Чи може вона конкурувати з більш сильними, привабливішими, нескінченно багаторазовими металевими об'єктами? Їх дослідження викликає цікаві запитання.
Час посади: 14-2022 квітня
