Инженеры создали фанеру прочнее стали

08.02.2018
198
0
0.0
Группа исследователей из университета Мэрилэнда разработала технологию, позволяющую создавать из дерева материал прочнее стали и некоторых титановых сплавов. Материал может найти применение в строительстве и в производстве защитной амуниции.

Преобразование дерева в суперпрочный материал происходит в две стадии. На первом этапе древесину вываривают в растворе гидроксида натрия и сульфита натрий (так же поступают с древесиной на начальном этапе производства целлюлозы). Вываривание в щелочной среде позволяет избавитсья от лигнина и хемицеллюлозы — естественных полимеров, которые укрепляют стенку древесных клеток. Целюлоза при этом остается невредимой.

Второй этап обработки — это сжатие вываренной в щелочи древесины с осторожным нагревом. При нужном давлении и температуре такая обработка приводит к формированию множества водородных связей между соседними цепочками целлюлозы. Водородные связи слабы, но их очень много, и разорвать все одновременно чрезвычайно трудно.

Сжатая древесина втрое плотнее несжатой, а ее прочность на разрыв больше вдесятеро, сопротивление сжатию больше в 50 раз, а жесткость выше в 20 раз, пишут авторы работы, опубликованной в Nature. Сжатая древесина тверже, ее сложнее поцарапать, а влага на нее почти совсем не действует: в лабораторных тестах образцы сжатой древесины в контейнерах с повышенной влажностью увеличивались в объеме менее чем на 10% за 5 дней, причем слоя краски хватало, чтоб свести это расширение на нет.



Читайте также

Комментарии (0)
avatar