Материаловеды увеличили твердость древесины в двадцать три раза

N+1Наука

Материаловеды сделали древесину в двадцать три раза тверже и изготовили из нее нож

Наталия Самойлова

Chen et al. / Matter, 2021

Американские материаловеды увеличили твердость древесины в двадцать три раза. Они обработали ее кипящим щелочным раствором, а затем сжали с помощью горячего пресса. Это позволило избавиться от мягкой фракции древесины (лигнина), заполнить пустоты и скрепить соседние целлюлозные волокна водородными связями. Нож из полученного материала не уступает стальным ножам, например, им можно с легкостью резать стейки. Результаты исследования опубликованы в журнале Matter.

Твердостью называют способность материала сопротивляться механическим деформациям. Твердые материалы нужны повсюду, от глубокого бурения до изготовления ножей, гвоздей и шурупов. Твердые материалы — сплавы и керамику — изготавливают при высокой температуре и давлении, что делает материалы дороже и увеличивает их углеродный след.

Американские материаловеды под руководством Тенга Ли (Teng Li) из Университета Мэриленда разработали твердый материал, который можно получать в мягких условиях из полностью возобновляемого сырья. За основу они взяли обычную древесину — природный композит, состоящий из прочных волокон полимера целлюлозы, скрепленных между собой более мягким полимером лигнином. Волокна целлюлозы в древесине расположены упорядоченно: все волокна вытянуты по направлению роста дерева, при этом мелкие волокна объединяются в более крупные структуры, создавая единый армирующий каркас. Это делает древесину прочной — например, по удельной прочности она превосходит многие рукотворные материалы. В то же время твердость древесины невысока из-за присутствия мягкого лигнина. Есть у древесины и другие недостатки: по сравнению с рукотворными материалами она более неоднородна, имеет полости и другие дефекты, а под действием воды постепенно набухает и разрушается. Чтобы превратить древесину в твердый материал Ли и его коллеги последовательно провели три процедуры.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Облака над сушей уменьшили нисходящее длинноволновое излучение Облака над сушей уменьшили нисходящее длинноволновое излучение

Еще один природный механизм, противостоящий потеплению

N+1
3 техники для борьбы с перееданием 3 техники для борьбы с перееданием

Как предотвратить переедание?

Psychologies
Ученые объяснили, почему от красного вина чаще болит голова, чем от белого Ученые объяснили, почему от красного вина чаще болит голова, чем от белого

Почему похмелье от красного вина куда тяжелее, чем от белого?

Maxim
По законам тундры По законам тундры

В северных регионах страны развивают традиционное оленеводство

Агроинвестор
«Мамонты следующие»: Colossal Biosciences вернула к жизни вымерших 10 тысяч лет назад лютоволков «Мамонты следующие»: Colossal Biosciences вернула к жизни вымерших 10 тысяч лет назад лютоволков

Как ученым Colossal Biosciences удалось произвести на свет щенков лютоволка

VC.RU
Как быстро похудеть к важной дате: варианты диеты на несколько дней Как быстро похудеть к важной дате: варианты диеты на несколько дней

Если нужно прийти в форму быстро, на помощь придет диета на несколько дней

Cosmopolitan
Дедушка, Егор и Наташа Дедушка, Егор и Наташа

Рассказ обладателя премии «Национальный бестселлер» Алексея Сальникова

Grazia
Почему одиноки дочери «безумных» матерей Почему одиноки дочери «безумных» матерей

Иногда причина одиночества женщины — мать с пограничным расстройством личности

Psychologies
«Ну как так, Siri»: почему голосовой помощник Apple был первым на рынке, но проиграл Google и Amazon «Ну как так, Siri»: почему голосовой помощник Apple был первым на рынке, но проиграл Google и Amazon

Siri: что Apple обещала пользователям и почему не справилась со своими целями

VC.RU
Самые опасные декольте: звезды с пышной грудью, которые выбирают вырезы поглубже Самые опасные декольте: звезды с пышной грудью, которые выбирают вырезы поглубже

Пышная грудь декольте не помеха, так считают героини нашей подборки

Cosmopolitan
Серпом по скрепам Серпом по скрепам

О сериале «Полуночная месса» — хорроре о том, что не надо бояться

Weekend
Пошло все в баню Пошло все в баню

Банный комплекс, оформленный дизайнером Марией Водолацкой

AD
17 эффективных способов снизить стресс 17 эффективных способов снизить стресс

Все мы иногда попадаем в ситуации, которые выбивают нас из колеи

Psychologies
Вредные советы для предпринимателей: как попросить денег на стартап Вредные советы для предпринимателей: как попросить денег на стартап

Прочитайте эти советы для привлечения денег в стартап и сделайте наоборот

Forbes
От «мира любой ценой» до мировой войны От «мира любой ценой» до мировой войны

Мюнхенский договор 1938 года оказался безуспешной попыткой предотвратить войну

Дилетант
Вопрос цены: почему при лобовых столкновениях пассажиры более дорогого автомобиля выживают чаще Вопрос цены: почему при лобовых столкновениях пассажиры более дорогого автомобиля выживают чаще

Влияет ли стоимость автомобиля на безопасность пассажиров?

Популярная механика
За самозанятость! За самозанятость!

Почему самозанятость — это выгодно и удобно

Лиза
Молодые люди назвали «Траву у дома» любимой песней для караоке Молодые люди назвали «Траву у дома» любимой песней для караоке

«Трава у дома» стала любимым советским хитом молодежи

Cosmopolitan

Автобиография легендарного редактора журнала Vogue

Esquire
До «метавселенных» ещё далеко: три причины, почему До «метавселенных» ещё далеко: три причины, почему

Специалисты объясняют, почему «метавселенная» не так близко, как кажется

VC.RU
Солистка СБПЧ Евгения Борзых — о сказке для взрослых и силе одиночества Солистка СБПЧ Евгения Борзых — о сказке для взрослых и силе одиночества

Евгения Борзых — о музыкальной сказке группы СБПЧ и сериале «Большая секунда»

РБК
«В магазин должны идти не за пивом, а к тебе»: предприниматель открывает пивные магазины для других «В магазин должны идти не за пивом, а к тебе»: предприниматель открывает пивные магазины для других

Аракелян начал с торговли в ларьках в 90-е, а сейчас открывает пивные магазины

VC.RU
Загадки эдиакарской биоты: необычные ископаемые Загадки эдиакарской биоты: необычные ископаемые

Эдиакарская биота — фауна организмов, населявших Землю миллионы лет назад

Популярная механика
Пять космических туристов, слетавших в космос веселья ради Пять космических туристов, слетавших в космос веселья ради

Пять космических туристов, проложивших тропу к космодромам

Maxim
Мамы на детской площадке набросились на женщину из-за слишком красивой внешности Мамы на детской площадке набросились на женщину из-за слишком красивой внешности

Зависть — страшная штука, способная превращать людей в монстров

Cosmopolitan
Как топ-менеджер платежного сервиса последовала примеру Amazon и заработала $555 млн Как топ-менеджер платежного сервиса последовала примеру Amazon и заработала $555 млн

Как Алиса Генри вошла в рейтинг богатейших self-made женщин Америки

Forbes
В США обнаружили обугленные семена табака возрастом более 12 тысяч лет В США обнаружили обугленные семена табака возрастом более 12 тысяч лет

Археологи обнаружили обугленные семена табака, возраст которых около 12300 лет

N+1
Великие махинаторы: кто делает ИА «Панорама» Великие махинаторы: кто делает ИА «Панорама»

Интервью с создателями ироничного информационного агенства «Панорама»

Esquire
Актер года: Иван Янковский Актер года: Иван Янковский

Иван Янковский прошел через «Огонь» и «Топи»

GQ
10 признаков превосходно замаскированной депрессии 10 признаков превосходно замаскированной депрессии

Как вычислить людей с депрессией и что делать дальше?

Psychologies
Открыть в приложении