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

Заряженные капли отказались разбрызгиваться при ударе о твердую поверхность Заряженные капли отказались разбрызгиваться при ударе о твердую поверхность

Электричество вокруг заряженной капли предотвращает ее разбрызгивание

N+1
«Усатая» княгиня. Отрывок из книги о предпринимательницах XVIII века «Усатая» княгиня. Отрывок из книги о предпринимательницах XVIII века

Представительницы, которым удалось построить и «удержать» бизнес в XVIII веке

СНОБ
Медоуказчики привели людей к змеям по ошибке Медоуказчики привели людей к змеям по ошибке

Орнитологи выяснили, почему большие медоуказчики иногда направляют людей к змеям

N+1
Если френд оказался вдруг... Если френд оказался вдруг...

Как мы дружим в сетях?

Psychologies
Вот почему люди стали использовать огонь — и приготовление пищи тут не при чем Вот почему люди стали использовать огонь — и приготовление пищи тут не при чем

Исследование, перечеркнувшее привычную картину: зачем люди приручили огонь

Inc.
Юлия Пересильд улетела в космос для съемок. Рассказываем о фильме и показываем ее фото. Без скафандра Юлия Пересильд улетела в космос для съемок. Рассказываем о фильме и показываем ее фото. Без скафандра

Фотографии главной героини еще не снятого, но уже нашумевшего фильма «Вызов»

Maxim
Откуда родом лягушка — подскажет её кожный секрет Откуда родом лягушка — подскажет её кожный секрет

Исследователи нашли новый способ различать виды и популяции лягушек

Наука и жизнь
Уточненная модель снизила эффективность нейтронных звезд как детекторов темной материи Уточненная модель снизила эффективность нейтронных звезд как детекторов темной материи

Взаимодействие тяжелых частиц темной материи с нейтронами снизилось

N+1
Советская автомобильная иллюстрация: 1976 год Советская автомобильная иллюстрация: 1976 год

Необычная автомобильная подборка – из набора карманных календариков 1976 года

Популярная механика
Почему в день рождения принято есть торт Почему в день рождения принято есть торт

Как торт со свечами на день рождения стал неотъемлемой частью культуры

Популярная механика
«Я сгорала со стыда»: актриса Шанель Хэйес похудела на 60 кг «Я сгорала со стыда»: актриса Шанель Хэйес похудела на 60 кг

Шанель Хэйес (Chanelle Hayes) поделилась откровениями о проблемах с лишним весом

Cosmopolitan
7 самых необычных и таинственных мест на планете 7 самых необычных и таинственных мест на планете

Эти уголки планеты заставят вас удивиться

Playboy
Как сплести кольчугу: расследование ПМ Как сплести кольчугу: расследование ПМ

Почему кольчуга была популярна там, где любая ошибка вела к смерти?

Популярная механика
Моя дорогая Моя дорогая

Может ли современная женщина выстроить стабильные здоровые отношения с деньгами?

Cosmopolitan
Вечная молодость. Почему день рождения Путина больше не праздник Вечная молодость. Почему день рождения Путина больше не праздник

Приготовление рецепта вечной молодости для президента

СНОБ
Когда машины научатся слушать музыку Когда машины научатся слушать музыку

История о том, как симфонический оркестр уместился в ноутбуке

GQ
Пёс Лео, выкупленный у сербских активистов, спас владельца отеля в Италии от смерти и так нашёл себе рабочее место Пёс Лео, выкупленный у сербских активистов, спас владельца отеля в Италии от смерти и так нашёл себе рабочее место

Четвероногий друг спас владельца отеля от смерти во время наводнения

Популярная механика
Малоизвестные, очень личные и великие факты о великом вратаре Льве Яшине Малоизвестные, очень личные и великие факты о великом вратаре Льве Яшине

Выдающиеся и малоизвестные факты о Льве Яшине

Maxim
Автобудущее Автобудущее

Мы находимся на пороге одних из самых быстрых перемен в работе транспорта

Популярная механика
«Множественные святые Ньюарка» — приквел культового «Клана Сопрано». И лишний способ убедиться, что 20 лет назад все было лучше «Множественные святые Ньюарка» — приквел культового «Клана Сопрано». И лишний способ убедиться, что 20 лет назад все было лучше

Что не так с приквелом «Клана Сопрано»?

Esquire
41 шаг на пути к стройности 41 шаг на пути к стройности

Чтобы похудеть, нужно изменить образ жизни и пищевые привычки. С чего начать?

Здоровье
Ольга Бузова: «Я всегда на нервах!» Ольга Бузова: «Я всегда на нервах!»

Ольга Бузова о новом альбоме и о том, как замерзла в Африке

Cosmopolitan
Zoom-усталость: как главная платформа удаленки стала угрозой для сотрудников Zoom-усталость: как главная платформа удаленки стала угрозой для сотрудников

Что такое Zoom-усталость и кого она касается в первую очередь?

Популярная механика
Как оказать себе первую психологическую помощь? Как оказать себе первую психологическую помощь?

Как научиться самостоятельно оказывать себе психологическую помощь?

Psychologies
«Все думают, он мне изменяет». Женщина рассказала о жизни с мужем-культуристом «Все думают, он мне изменяет». Женщина рассказала о жизни с мужем-культуристом

Алисия МакКарвелл об отношениях с супругом-культуристом

Cosmopolitan
«Дома перестанут зависеть от внешних источников энергии» «Дома перестанут зависеть от внешних источников энергии»

Как ESG-технологии становятся фундаментом строек будущего

РБК
7 причин, почему ребенок плохо учится 7 причин, почему ребенок плохо учится

Как выяснить причину двоек и троек, а затем помочь своему ребенку?

Psychologies
Как общаться с теми, с кем мы не согласны: 10 советов Как общаться с теми, с кем мы не согласны: 10 советов

Можно ли отстоять свои убеждения, не разрушив отношения с собеседником?

Psychologies
Челюсть койота оказалась древнейшими останками собаки в Америке Челюсть койота оказалась древнейшими останками собаки в Америке

Палеозоологи пересмотрели видовую принадлежность находки из Коста-Рики

N+1
Объясняем на пальцах, кто такие Пересильд и Шипенко, и чего ждать от фильма «Вызов» Объясняем на пальцах, кто такие Пересильд и Шипенко, и чего ждать от фильма «Вызов»

Уже сейчас очевидно, что космический кинофильм «Вызов» никогда не окупится

Maxim
Открыть в приложении