Специалисты из Университета штата Мэриленд предложили заменить металл на древесину, созданную по инновационному процессу уплотнения.
Древесина — крайне разносторонний материал, применяющийся в нашей жизни повсеместно. Однако, если задуматься, свойства её можно расширить с помощью науки, и вот тогда она станет ещё более полезной в строительстве и множестве других сфер,рассказал руководитель исследовательской группы Университета Мэриленда Лянбинь Ху.
Лянбинь Ху как раз в последние годы занимался изучением древесины. Ранее ему даже удавалось создать прозрачную древесину, эффективные фильтры для очистки воды на основе древесного угля и даже натрий-ионные батареи, основанные на древесине и древесных листьях.
Изобретатель рассказал, что новая супердревисина имеет такую прочность благодаря двухэтапному процессу, разработанному командой Ху. Всех секретов производства ученый не раскрыл, но сообщил, что первым этапом древесина кипятится в смеси гидроксида натрия и сульфита натрия, что позволяет частично избавить дерево от лигнина и гемицеллюлозы.
Далее древесину кладут под горячий пресс. Это позволяет разрушить клеточные стенки и образовать внутри материала высокоуровневые нановолокна целлюлозы, что и создает такое прочное дерево.
Новый способ обработки древесины позволяет сделать её в 12 раз прочнее и в 10 раз более жёсткой. Данный метаматериал вполне может стать конкурентом стали или даже титановых сплавов, ведь он очень прочен, долговечен, но при этом ощутимо дешевле,поделился Лянбинь Ху с журналистами.
Древесина уже прошла несколько тестов, в том числе и проверку на прочность: в кусок дерева стреляли из оружия. Обычная доска пробивалась пулями насквозь, а лист нового метаматериала задерживал пули внутри.
Учёные утверждают, что разработанный ими процесс можно применить к различным видам древесины, а также его можно масштабировать в промышленных масштабах для одновременного производства огромного количества супердревесины. К слову сказать, во время первой фазы производства древесине можно придавать абсолютно любую форму.
Микроструктура под электронным микроскопом: слева – обычная древесина, справа – модифицированная / ©Song et al., 2018
**********
Учёные из Королевского технологического института в Швеции разработали материал, эластичность и прочность которого превышают характеристики конструкций из стали и сплавов. За основу сверхпрочного состава учёные взяли целлюлозные волокна.
Переработка архитектуры натуральных материалов на наноразмерном уровне позволила учёным кардинальным образом изменить привычное строение нескольких типов веществ и произвести своеобразную химическую селекцию, результатом которой стало вещество, сочетающее в себе характеристики сразу нескольких материалов.
Учёные заявляют, что переработанная наноцеллюлоза при смешивании с традиционными химическими составами может позволить создавать особо прочные композитные конструкции, применить которые можно будет практически везде — от велосипедов до авиации и автомобилестроения.
**********
Понятно, что такие материалы можут не понравиться владельцам производств пластмасс, стали и сплавов, из-за чего они, как и много подобных изобретений, могут остаться только в папках хранения патентного бюро.