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

Листоносы собрали падалицу Листоносы собрали падалицу

Зоологи обнаружили свидетельства, что рукокрылые подбирают пищу с земли

N+1
Ближний космос Ближний космос

Станет ли космический туризм привычным делом уже в ближайшие годы?

Robb Report
Дрейф континентов 2.0: как будет выглядеть Земля через миллионы лет — рассказывает геолог Дрейф континентов 2.0: как будет выглядеть Земля через миллионы лет — рассказывает геолог

Покопаемся в геологическом прошлом и будущем нашей Земли

ТехИнсайдер
Плакал кровью: 7 страшилок из ужастиков, которые оказались реальными болезнями Плакал кровью: 7 страшилок из ужастиков, которые оказались реальными болезнями

Режиссеры фильмов ужасов вдохновляются настоящими историями из жизни

Cosmopolitan
Могут ли добавки с витамином D замедлить старения Могут ли добавки с витамином D замедлить старения

Витамин D — ключ к долголетию?

ТехИнсайдер
3D-печать позволила получить магнитный сплав из немагнитных веществ 3D-печать позволила получить магнитный сплав из немагнитных веществ

Ученые создали сплав из материалов, соотношение которых непрерывно меняется

Популярная механика
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.
Дело о теле Дело о теле

В полдень 15 мая 1591 года над Угличем поплыл густой набат

Дилетант
Игорь Саруханов: Игорь Саруханов:

Интервью с певцом и композитором Игорем Сарухановым

Караван историй
Прослыли предателями, но заложили дух Кремниевой долины и запустили крупнейшие техфирмы: история «вероломной восьмерки» Прослыли предателями, но заложили дух Кремниевой долины и запустили крупнейшие техфирмы: история «вероломной восьмерки»

Заимствование методов и навыков, а также жёсткая конкуренция

VC.RU
Как заморозить будущее: отложенное материнство Как заморозить будущее: отложенное материнство

Репродуктивное старение - крайне важная социальная и медицинская проблема

Популярная механика
Легко повторить дома: необычные виды французского маникюра Легко повторить дома: необычные виды французского маникюра

Французский маникюр снова в тренде

Cosmopolitan
Тренировки для шеи: 10 упражнений для снятия боли и для красивой осанки Тренировки для шеи: 10 упражнений для снятия боли и для красивой осанки

Как избавиться от последствий малоподвижного образа жизни с помощью тренировок

РБК
Сезонное предложение Сезонное предложение

Как скорректировать свой рацион поздней осенью

Лиза
8 способов набрать вес и не испортить здоровье 8 способов набрать вес и не испортить здоровье

Как понять, есть ли у вас недостаток веса

РБК
Животные Животные

Далеко не все земные организмы ограничены чувствами, которые доступны человеку

Популярная механика
Как растения узнают о приближении зимы и адаптируются к холодам Как растения узнают о приближении зимы и адаптируются к холодам

Ученые обнаружили механизм, который активирует в растениях "зимний режим"

Популярная механика
Ретроспектива Нобелевской премии по литературе: какие страны отмечали в формулировках Ретроспектива Нобелевской премии по литературе: какие страны отмечали в формулировках

Лауреаты каких стран награждались за вклад в национальную литературу

Популярная механика
Яичная диета: похудеть, но не закукарекать Яичная диета: похудеть, но не закукарекать

Как безопасно худеть на яйцах?

Cosmopolitan
Магазин на ладони. Как ретейл по всему миру стал «умнее» Магазин на ладони. Как ретейл по всему миру стал «умнее»

Какие инновации и тренды влияют на развитие международной розницы

СНОБ
Как к себе домой Как к себе домой

Сербия рада гостям из России!

Лиза
Вы знали, сколько это стоит? 10 фильмов с самыми дорогими спецэффектами Вы знали, сколько это стоит? 10 фильмов с самыми дорогими спецэффектами

Зрелищные кинокартины, на создание которых были потрачены миллионы долларов

Cosmopolitan
Несезонное предложение Несезонное предложение

Осень в Крыму создана для прогулок и гурмэ-удовольствий

Лиза
Импринтинг, или Запечатление. Как устроены воспоминания у детей и целой нации Импринтинг, или Запечатление. Как устроены воспоминания у детей и целой нации

Яркие впечатления детства порой определяют наши вкусы и даже поведение

СНОБ
Влюблена или так же несчастна? Что говорят о Джоли ее последние выходы в свет Влюблена или так же несчастна? Что говорят о Джоли ее последние выходы в свет

Анджелина Джоли практически не дает интервью и не общается с поклонниками

Cosmopolitan
Ненавистная немка: почему жену Николая II не любили в России Ненавистная немка: почему жену Николая II не любили в России

Простой народ, и аристократы терпеть не могли жену Николая II

Cosmopolitan
Школа автотуризма. Проблемы самоидентификации Школа автотуризма. Проблемы самоидентификации

На какие группы можно разделить автопутешественников

4x4 Club
Гедеон Рихтер. С верой в жизнь Гедеон Рихтер. С верой в жизнь

Основатель компании "Гедеон Рихтер" был чрезвычайно скромным человеком...

Караван историй
Лазерные шоу Мартина Хессельмайера Лазерные шоу Мартина Хессельмайера

Яркие перформансы Мартина Хессельмайера собирают сотни зевак

Популярная механика
Звезда без талантов: почему Ким Кардашьян так популярна, хотя тебя она бесит Звезда без талантов: почему Ким Кардашьян так популярна, хотя тебя она бесит

Ким Кардашьян — одного ее имени хватает, чтобы понять, о ком идет речь

Cosmopolitan
Открыть в приложении