|  | 12 февраля 2018 | Научно-популярное

Ученые создали плотное "пуленепробиваемое" дерево, легкое, но прочное как сталь

Структура уплотненной древесины


Ученые из университета Мэриленда разработали технологию изготовления сверхпрочной древесины, которую теперь можно будет использовать в тех местах, где традиционно использовались и используется сейчас более тяжелые металлы и сплавы. Более того, процесс создания такой сверхпрочной древесины достаточно прост, он заключается в предварительной обработке деревянной заготовки в растворе гидроокиси и сульфата натрия при температуре кипения воды. Эти химикаты удаляют из дерева лигнин и гемицеллюлозу, вещества, которые являются основой его структуры и придают дереву его прочность. После такой химической обработки деревянный блок сжимается меж двумя пластинами, нагретыми до 100 градусов Цельсия при давлении в 5 мегапаскалей, что в 50 раз превышает нормальное атмосферное давление.

В результате последовательности такой обработки объем дерева сокращается на 20 процентов относительно его исходного объема, а плотность получившегося материала в три раза превышает изначальную плотность. И, благодаря этому, обработанное плотное дерево обретает абсолютно новые физические свойства. Оно выдерживает в 11.5 раз большие механические нагрузки, что ставит его на один уровень со сталью по прочности, но обработанное дерево, при этом, существенно легче стали. Для примера свойств, обретенных уплотненным деревом, исследователи стреляли по нему стальными шариками, выпущенными из пневматического оружия. И если эти шарики проходили насквозь через необработанное дерево, то от доски уплотненного дерева они или отскакивали, или застревали в этой доске.

Химикаты, используемые для получения уплотненного дерева, не являются существенной проблемой для окружающей среды. При этом, процессу уплотнения подвергается практически любой вид древесины, начиная от самых плотных и тяжелых сортов и заканчивая легковесными и менее плотными сортами. Исследователи считают, что новый материал может стать альтернативной использованию стали там, где требуется соблюдение экологической чистоты возводимых зданий и сооружений, к примеру. Помимо этого, из нового деревянного материала могут быть изготовлены некоторые узлы транспортных средств, которые за счет этого станут несколько легче и будут расходовать меньшее количество топлива или энергии.





Ключевые слова:
Дерево, Древесина, Обработка, Химика, Температура, Давление, Плотность, Сталь, Материал

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Канадцы собираются возвести высотное 30-этажное здание, полностью сделанное ...
  • Новый материал на основе графена тонок как бумага и в десять раз более проч ...
  • Несложная технология превратит сад вокруг дома в «зеленую» электростанцию.
  • Ученые разработали процесс изготовления искусственных костей из дерева.
  • «Синтетические деревья» помогут очистить атмосферу от углекислого газа.




  • 12 февраля 2018 07:35
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 4233
    плотность получившегося материала в три раза превышает изначальную плотность

    И как же такое назвать легким?


    --------------------
        
    12 февраля 2018 09:02
    #2 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 555
    FomaNeverujuwij, ну они имеют в виду легкий по сравнению со сталью
        
    12 февраля 2018 11:57
    #3 Написал: ed

    Публикаций: 0
    Комментариев: 25
    Если объём сократится на 20%, то плотность (Масса тела в единице его объёма) возрастёт на 25%.
    Это если из дерева ничего не удалять, а тут часть массы удаляется.
    В статье под "плотностью", скорее всего, понимают что-то другое. Возможно, твёрдость.
        
    12 февраля 2018 12:17
    #4 Написал: Pulsar

    Публикаций: 0
    Комментариев: 370
    Ага, объём уменьшился на 20%, а плотность возросла в 3 раза. С чего бы это?
        
    12 февраля 2018 15:33
    #5 Написал: ilgam

    Публикаций: 0
    Комментариев: 9
    В первоисточнике написано "shrinking the block to about 20 percent its original thickness", т. е. до 20% от первоначальной толщины. Так что, на самом деле, объём уменьшился на 80%
    winked
        
    12 февраля 2018 19:09
    #6 Написал: ed

    Публикаций: 0
    Комментариев: 25
    Ну, вот, объём уменьшается почти в 5 раз, часть веществ вымывается и плотность увеличивается в 4 раза.
    Жаль, не написали какой сорт дерева использовали. Плотности для разных сортов отличаются в разы.
        
    19 февраля 2018 03:47
    #7 Написал: Helltorn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 300
    Просто товарищи не знали что хоккейные клюшки сто лет делаются из особым образом пропаренной прессованной березовой древесины уже сто лет. Металлические клющки были слишком тяжелы, а алюминиевые не выдерживали нагрузок. Самолёты перврночально тоже делали из такой древесины, но только вопросы влагоустойчивости, пожароопасности и электропроводности при молния перевесил в пользу алюминия, а прочность, износостойкость и лёгкость досих пор на стороне прессованной березы. Новое - хорошо забытое старое!
        
    19 февраля 2018 07:47
    #8 Написал: ilgam

    Публикаций: 0
    Комментариев: 9
    Helltorn,
    Теперь это совсем другой уровень прессования. Клюшки и самолёты делались из фанеры и дельта-древесины, там пресс служил для качественного склеивания слоёв шпона и лучшей полимеризации связующего. Здесь же "свариваются" меж собой нити целлюлозы, полимеризуется сам материал древесины
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.