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

«Болезни Империи. Как пытки рабов и зверства во время войн изменили медицину» «Болезни Империи. Как пытки рабов и зверства во время войн изменили медицину»

Почему во время Крымской войны большинство солдат погибало в госпиталях

N+1
Театр луны Театр луны

Певица Кристина Луна рассказала об ощущении возраста и ностальгии по 90-м

Grazia
Генетики выявили мужчин армянского происхождения в средневековом Болгаре Генетики выявили мужчин армянского происхождения в средневековом Болгаре

Палеогенетики секвенировали ДНК похороненных у стен средневекового Болгара

N+1
Как люди наполнили океан шумом Как люди наполнили океан шумом

Как в XXI веке антропогенный фактор влияет на жизнь морских обитателей

Популярная механика
«Это просто лютеиновая фаза»: как на самочувствие женщин влияет менструальный цикл «Это просто лютеиновая фаза»: как на самочувствие женщин влияет менструальный цикл

Что на самом деле происходит с женским организмом во время цикла?

Forbes
Графен помог увидеть вигнеровский кристалл напрямую Графен помог увидеть вигнеровский кристалл напрямую

Способ визуализации вигнеровского кристалла с помощью графенового слоя

N+1
5 вредных привычек, которые заставляют нас стареть быстрее 5 вредных привычек, которые заставляют нас стареть быстрее

Ряд привычек может пагубно сказаться на состоянии нашего организма

Psychologies
Диета из чипсов и хлеба: женщина 30 лет боялась есть овощи из-за неофобии Диета из чипсов и хлеба: женщина 30 лет боялась есть овощи из-за неофобии

Эмма из Харрогита питается только чипсами и бутербродами из-за фобии

Cosmopolitan
«Неважно, если кто-то из них умрет»: как талибы искореняют наркобизнес в Афганистане «Неважно, если кто-то из них умрет»: как талибы искореняют наркобизнес в Афганистане

Как Талибан взялся за наркоторговцев

Maxim
4 признака, что партнер пытается вас контролировать 4 признака, что партнер пытается вас контролировать

Неявные признаков того, что один человек в паре покушается на свободу другого

Psychologies
Японская диета: восходящее Солнце стройности Японская диета: восходящее Солнце стройности

Что нужно знать о японской диете

Cosmopolitan
В погребении с кубком Нестора оказались кремированные останки нескольких человек В погребении с кубком Нестора оказались кремированные останки нескольких человек

Ученые повторно исследовали останки, обнаруженные в погребении с кубком Нестора

N+1
«Мы прекрасно знаем, сколько дипфейков наводнило интернет». Почему «Единая Россия» проголосовала против расследования изнасилований в колониях «Мы прекрасно знаем, сколько дипфейков наводнило интернет». Почему «Единая Россия» проголосовала против расследования изнасилований в колониях

Интервью с зампредседателя комитета ГД по безопасности — о проверке пыток

СНОБ
Вам осталось 300 книг. Начните читать прямо сейчас Вам осталось 300 книг. Начните читать прямо сейчас

Почему нужно променять сериалы и вечеринки на книги

Esquire
Участники и сопричастные Участники и сопричастные

Главные действующие лица достигнутых в 1938 году в Мюнхене соглашений

Дилетант
«Я сходила с ума». Мать заработала острый психоз из-за послеродовой депрессии «Я сходила с ума». Мать заработала острый психоз из-за послеродовой депрессии

Кэтрин Шоу из Шрусбери, Великобритания, родила Джуд в разгар пандемии

Cosmopolitan
Бутылочный метод позволил измерить время жизни нейтрона с рекордной точностью Бутылочный метод позволил измерить время жизни нейтрона с рекордной точностью

Физики представили результаты измерения времени жизни ультрахолодных нейтронов

N+1
Как «Фейсбук» узнает, о чем ты только что говорил? Как «Фейсбук» узнает, о чем ты только что говорил?

Правда ли, что телефон тебя подслушивает?

Maxim
«Давай сделаем селфи»: 15 признаков, что он в тебя влюбился «Давай сделаем селфи»: 15 признаков, что он в тебя влюбился

Как понять, что ты действительно очень много для него значишь!

Cosmopolitan
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
Феномен Måneskin: что стоит за славой и обожанием группы Феномен Måneskin: что стоит за славой и обожанием группы

Почему ребята из Måneskin могут посоревноваться в популярности с Queen

ЖАРА Magazine
Гуантанамо Гуантанамо

Гуантанамо — тюрьма США на Кубе для иностранцев, обвиняемых в терроризме

Дилетант
Наталья Водянова: Из Суперновы — в Суперангела Наталья Водянова: Из Суперновы — в Суперангела

Как Наталья Водянова превратилась в инвестора и социального предпринимателя

Forbes Woman
Правило нижнего белья Правило нижнего белья

Почему так важно выстраивать личные границы с детства

Лиза
Почему попадание в рейтинги может ничего не говорить о репутации Почему попадание в рейтинги может ничего не говорить о репутации

Понимать всю ограниченность рейтингов, не становясь его заложником

Forbes
Какие женщины отталкивают мужчин? Рассуждает Михаил Лабковский Какие женщины отталкивают мужчин? Рассуждает Михаил Лабковский

Несколько эффективных способов отпугнуть мужчину, того совершенно не желая

VOICE
Cамка богомола, Декстер и ангарский маньяк: сериалы о самых странных убийцах Cамка богомола, Декстер и ангарский маньяк: сериалы о самых странных убийцах

Сериалы о маньяках и пугают, и завораживают одновременно

Cosmopolitan
Опять в школу... Опять в школу...

Как правильно мотивировать ребенка и поддерживать у него интерес к учебе?

Лиза
«В лесу много подводных камней» «В лесу много подводных камней»

Можно ли добиться углеродной нейтральности отказом от угля и высадкой деревьев?

РБК
«Я встречаюсь с двумя мужчинами, и мне это нравится» «Я встречаюсь с двумя мужчинами, и мне это нравится»

Чем так привлекательны полигамные отношения?

Psychologies
Открыть в приложении