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

Астрономы напрямую рассмотрели фотосферу Полярной звезды Астрономы напрямую рассмотрели фотосферу Полярной звезды

Астрономы переопределили массу Полярной звезды

N+1
Дэвид Гордон Грин —  о фильме «Хэллоуин убивает» и трэшовом насилии Майка Майерса Дэвид Гордон Грин —  о фильме «Хэллоуин убивает» и трэшовом насилии Майка Майерса

Дэвид Гордон Грин — кто сыграл бы маньяка Майкла Майерса без маски?

GQ
Мозг людей, рожденных слепыми, обладает уникальной пластичностью Мозг людей, рожденных слепыми, обладает уникальной пластичностью

Нейронные паттерны визуальной коры у слепых уникальны и не меняются со временем

ТехИнсайдер
Клин клином вышибают: когда белковая и углеводная диеты могут работать одинаково Клин клином вышибают: когда белковая и углеводная диеты могут работать одинаково

Решение сесть на диету не означает, что ты отныне обречена терпеть муки голода

Cosmopolitan
Ешь, двигайся, спи Ешь, двигайся, спи

Как повседневные решения влияют на здоровье и долголетие

kiozk originals
В Баварии нашли останки раннесредневековой модницы и мужчины-воина В Баварии нашли останки раннесредневековой модницы и мужчины-воина

Немецкие археологи раскопали раннесредневековый некрополь

N+1
Чума на оба ваших домена, или История большого взлома Чума на оба ваших домена, или История большого взлома

Мир — во власти хакеров?

GQ
Жайме Лернер — человек, который превратил очень бедный бразильский город в райское место Жайме Лернер — человек, который превратил очень бедный бразильский город в райское место

Как Жайме Лернер сделал Куритибу одним из самых прогрессивных городов в мире

Maxim
О чем не расскажут риэлторы: безопасно ли жить там, где кто-то умер? О чем не расскажут риэлторы: безопасно ли жить там, где кто-то умер?

Стоит ли избегать квартир, в которых произошла смерть?

Psychologies
Жизнь в зоне смерти Жизнь в зоне смерти

Британец Кентон Кул стал первым человеком, которому покорилась "Тройная корона"

Men’s Health
Как написать кино о Джеймсе Бонде? Рассказывают сценаристы Как написать кино о Джеймсе Бонде? Рассказывают сценаристы

Писать сценарий о Бонде — задача не из легких

Esquire
Безопасность вместо развития: какой капитализм построили в России за 30 лет Безопасность вместо развития: какой капитализм построили в России за 30 лет

30 лет назад Россия выбрала курс на строительство капитализма

Forbes
Хорошо, как дома Хорошо, как дома

Квартира в Санкт-Петербурге вдохновленная работами американских декораторов

AD
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
Женщина родила три пары близнецов за 5 лет из-за особенности в работе яичников Женщина родила три пары близнецов за 5 лет из-за особенности в работе яичников

У Джолин из Бруклина каждый цикл созревает сразу две жизнеспособные яйцеклетки

Cosmopolitan
Убить прокрастинатора: 5 книг о привычках, которые изменят вашу жизнь Убить прокрастинатора: 5 книг о привычках, которые изменят вашу жизнь

Книги, которые помогут добиться желаемого благодаря полезным привычкам

Популярная механика
«Вряд ли мы перестали любить»: как устроен аудиоспектакль по письмам великих людей к их возлюбленным «Вряд ли мы перестали любить»: как устроен аудиоспектакль по письмам великих людей к их возлюбленным

Аудиоспектакль-прогулка, декорациями проекта стал город Санкт-Петербург

Esquire
5 неочевидных симптомов варикоза 5 неочевидных симптомов варикоза

Какие симптомы предупреждают о варикозе?

Лиза
6 культовых фильмов про творческих пьяниц 6 культовых фильмов про творческих пьяниц

Фильмы про творческих людей, которые только и делают, что пьют и философствуют

GQ
Вместо школы: несколько эффективных способов заняться собственным образованием Вместо школы: несколько эффективных способов заняться собственным образованием

Чтобы самообразование было продуктивным, к нему следует относиться как к проекту

Inc.
Фонды чемпионов Фонды чемпионов

Сколько платят боксерам, бойцам ММА и поп-ММА в России и за ее пределами

Forbes
Камбербэтч и котики: как великий кошачий художник закончил жизнь в психушке Камбербэтч и котики: как великий кошачий художник закончил жизнь в психушке

Луис Уэйн и его коты

Cosmopolitan
Внутри таштыкской погребальной куклы обнаружили останки взрослого мужчины Внутри таштыкской погребальной куклы обнаружили останки взрослого мужчины

Археологи исследовали погребальную куклу таштыкской культуры

N+1
10 обычных вещей, которые почему-то неприличны в Японии 10 обычных вещей, которые почему-то неприличны в Японии

Как ты можешь, сам того не подозревая, обесчестить себя в Японии

Maxim
Какие из химических элементов — рукотворные Какие из химических элементов — рукотворные

Из 26 известных трансурановых элементов 24 не встречаются на нашей планете

Популярная механика
Снимите это немедленно: Джоли и другие звезды с плохим наращиванием волос Снимите это немедленно: Джоли и другие звезды с плохим наращиванием волос

Наткнуться на неумелого мастера по наращиванию волос не такая уж редкая проблема

Cosmopolitan
7 причин, почему ребенок плохо учится 7 причин, почему ребенок плохо учится

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

Psychologies
Стоит ли переплачивать за дорогой корпус для компьютера Стоит ли переплачивать за дорогой корпус для компьютера

В чем преимущества дорогого компьютерного корпуса и стоит ли экономить на нем?

CHIP
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
Время старших Время старших

Как мы осознаем сегодня возраст? Рассуждают участницы сообщества Young Old

Домашний Очаг
Открыть в приложении