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

Россия закрепощенная Россия закрепощенная

Экономика крепостного права глазами Тургенева

N+1
Разведка доложила точно Разведка доложила точно

Есть мнение, что агентурная сеть сыграла определяющую роль в Курской битве

Дилетант
Астрономы впервые нашли пару из миллисекундного пульсара и обнаженной гелиевой звезды Астрономы впервые нашли пару из миллисекундного пульсара и обнаженной гелиевой звезды

Что приводит к возникновению систем с миллисекундными пульсарами?

N+1
Ошибка 0xc0000005 при запуске игры или приложения: как ее исправить Ошибка 0xc0000005 при запуске игры или приложения: как ее исправить

Ошибка 0xc0000005: почему она возникает и как её исправить?

CHIP
7 фруктов, которые нельзя хранить в холодильнике: мнение шеф-повара 7 фруктов, которые нельзя хранить в холодильнике: мнение шеф-повара

Каким фруктам не место в холодильнике

VOICE
Умные и глупые нации. Почему бедные страны так и остаются бедными Умные и глупые нации. Почему бедные страны так и остаются бедными

Почему бывшие колонии до сих пор относятся к самым бедным странам в мире?

СНОБ
За все хорошее. Анастасия Завозова — о присуждении Нобелевской премии писателю из Танзании Абдулразаку Гурне За все хорошее. Анастасия Завозова — о присуждении Нобелевской премии писателю из Танзании Абдулразаку Гурне

Чем примечателен Абдулразак Гурна и куда движется Нобелевская премия

Esquire
Весить 80 кг при росте 165 см - норма! Врачи требуют пересмотра Весить 80 кг при росте 165 см - норма! Врачи требуют пересмотра

Избавляясь от "лишних" килограммов, каждая пятая женщина наносит ущерб здоровью

Cosmopolitan
Диалектика времени Диалектика времени

Как размышления о времени способствовали развитию человеческой цивилизации

Вокруг света
Цельсь, пли, рикошет: какой получилась игра Battlefield 2042 Цельсь, пли, рикошет: какой получилась игра Battlefield 2042

Battlefield 2042: почему это совсем не похоже на готовый шутер

Esquire
Умные самолеты: человеко-машинный интерфейс для гражданской авиации Умные самолеты: человеко-машинный интерфейс для гражданской авиации

Сергей Дяченко работает над новым человеко-машинным интерфейсом для авиации

Популярная механика
Как французский орнитолог стал вожаком стаи гусей и летал с ними на зимовку Как французский орнитолог стал вожаком стаи гусей и летал с ними на зимовку

Как орнитолог возглавил косяк и перелетел вместе с гусями через Балтийское море

Популярная механика
«Ничего лишнего, простые формы и натуральные материалы»: как Джобс с командой разрабатывали первый магазин Apple Store «Ничего лишнего, простые формы и натуральные материалы»: как Джобс с командой разрабатывали первый магазин Apple Store

Как Том Кобе работал над Apple Store в 1999 году

VC.RU
Trashion, или Бросовая мода Trashion, или Бросовая мода

Как объединить фэшн-индустрию и переработку отходов

РБК
Исследование Lego: игрушки развивают гендерные стереотипы у детей, особенно у мальчиков Исследование Lego: игрушки развивают гендерные стереотипы у детей, особенно у мальчиков

Игрушки ограничивают мышление детей

Inc.
Subaru Outback. Куда же без подвоха Subaru Outback. Куда же без подвоха

Новый Subaru Outback похож на предыдущий и внешне, и по ощущениям

4x4 Club
Как собаки воспринимают человеческую речь Как собаки воспринимают человеческую речь

Как будут реагировать на одни и те же фразы собаки разных возрастов

Популярная механика
Не фитоняшки: как выглядят самые знаменитые женщины-бодибилдеры Не фитоняшки: как выглядят самые знаменитые женщины-бодибилдеры

Самые известные чемпионки по бодибилдингу

VOICE
Батальоны просят бамбук! Батальоны просят бамбук!

Конструкторы много дров наломали, собирая артиллерию из дерьма и палок

Maxim
Юрий Каспарян Юрий Каспарян

Солист группы «Кино» Юрий Каспарян — о прошлом и настоящем группы

Maxim
Не можем повторить! Не можем повторить!

Какие настроения царили в странах после завершения Первой мировой войны

Дилетант
Мы предупреждали: правдивы ли надписи на упаковках сигарет? Мы предупреждали: правдивы ли надписи на упаковках сигарет?

Но чем обоснованы предупреждения, которые можно прочесть на упаковках сигарет?

Esquire
Премьер-министр и шахтер: Кейт Миддлтон изучила свое генеалогическое дерево Премьер-министр и шахтер: Кейт Миддлтон изучила свое генеалогическое дерево

Кейт Миддлтон призналась, что изучила свое генеалогическое дерево

Cosmopolitan
Красно-желтые дни. Volkswagen Taos против Kia Seltos Красно-желтые дни. Volkswagen Taos против Kia Seltos

Кроссоверы, которые в другом мире могли бы считаться бюджетными

РБК
Как понять, что вы относитесь к жизни слишком серьезно Как понять, что вы относитесь к жизни слишком серьезно

Как понять, что вы тот самый человек, которому не хватает легкости?

Psychologies
«Человек будет постепенно становиться небольшим киборгом» «Человек будет постепенно становиться небольшим киборгом»

Немногие понимают разницу между квантовым симулятором и квантовым компьютером

Наука
В Австрии нашли древнюю золотую чашу с солярной символикой В Австрии нашли древнюю золотую чашу с солярной символикой

Редкому артефакту урнопольской культуры оказалось более 3000 лет

N+1
Люди и портреты. Стоит ли злиться на Моргенштерна за слова о Дне победы Люди и портреты. Стоит ли злиться на Моргенштерна за слова о Дне победы

Даже среди патриотов казенщина о Дне Победы вызывает раздражение

СНОБ
9 недавних стихийных бедствий, вызванных изменением климата 9 недавних стихийных бедствий, вызванных изменением климата

Самых масштабные катастрофы, вызванные глобальным потеплением

Популярная механика
Карина Андоленко: «Самоирония спасает в любой ситуации» Карина Андоленко: «Самоирония спасает в любой ситуации»

Карина Андоленко об испытаниях, о своем трудоголизме и правильном восстановлении

Здоровье
Открыть в приложении