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

Colossal возродит новозеландских моа Colossal возродит новозеландских моа

Colossal Biosciences заявила о планах возродить новозеландских моа

N+1
5 ошибок Ивана Боровикова, основателя платформы автоматизации маркетинга Mindbox 5 ошибок Ивана Боровикова, основателя платформы автоматизации маркетинга Mindbox

Основатель платформы Mindbox — о своих самых критичных ошибках

Inc.
Оригами-робота научили прижимать ноги и ходить по-крабьи Оригами-робота научили прижимать ноги и ходить по-крабьи

Инженер из Германии разработал четвероногого оригами-робота Fold Walker

N+1
Ангелина Робин Гуд (Angelina Robihood): от главной московской содержанки до порноактрисы Ангелина Робин Гуд (Angelina Robihood): от главной московской содержанки до порноактрисы

Как Ангелина Робин Гуд решила покорить порнобизнес

Maxim
Типы старения лица и кожи: какие бывают и как их определить Типы старения лица и кожи: какие бывают и как их определить

Какие типы старения лица и организма существуют?

РБК
Авто по подписке Авто по подписке

Подписка на автомобиль. Что это такое и чем отличается от каршеринга

Лиза
Кавказ подо мною Кавказ подо мною

Отправляемся в Приэльбрусье!

Лиза
Когда носить телесные, а когда черные колготки: 9 правил, которые надо знать Когда носить телесные, а когда черные колготки: 9 правил, которые надо знать

Какие колготки надеть — вечный вопрос, ставящий миллионы девушек в тупик

Cosmopolitan
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
«Пришел с кастрюлей»: 20 смешных историй о попытках соблазнения «Пришел с кастрюлей»: 20 смешных историй о попытках соблазнения

20 самых забавных историй о мужских попытках обольщения

Cosmopolitan
Наука побеждать Наука побеждать

Краткое введение в историю и биомеханику смешанных единоборств

Популярная механика
Как планеты получили свои названия Как планеты получили свои названия

Знаете ли вы, что когда-то Уран назывался… Георгом?

Популярная механика
10 пугающих видов оружия для контроля толпы 10 пугающих видов оружия для контроля толпы

Оружие для контроля толпы – зачастую не менее беспощадное, чем народный гнев

Популярная механика
Как правильно хранить резину: с дисками и без (важная инструкция) Как правильно хранить резину: с дисками и без (важная инструкция)

Где нельзя складировать колеса и другие важные правила хранения резины

РБК
Детки – не конфетки и не булочки Детки – не конфетки и не булочки

Как не вырастить ребёнка полным

Здоровье
7 политиков — признанных секс-символов 7 политиков — признанных секс-символов

Эти политические деятели хороши собой, любимы дамами и порой даже богаты

Maxim
Любовь, обман и предательство: новые турецкие сериалы, которые тебя заворожат Любовь, обман и предательство: новые турецкие сериалы, которые тебя заворожат

Как ни крути, а в Турции умеют снимать любовные драмы

Cosmopolitan
Субфебрильная температура: что делать, когда держатся 37°С Субфебрильная температура: что делать, когда держатся 37°С

Что делать с температурой, если она поднялась выше 37 °С, но ниже 38 °С?

РБК
«Меня били в детстве»: как отпустить старые обиды? «Меня били в детстве»: как отпустить старые обиды?

Что делать, если детские травмы не дают покоя?

Psychologies
«Омолаживающие» стрижки и окрашивания: как подобрать себе прическу — гид «Омолаживающие» стрижки и окрашивания: как подобрать себе прическу — гид

Как подобрать «свою» прическу

VOICE
Почему лошади спят стоя Почему лошади спят стоя

Вас никогда не мучил вопрос, почему лошади не падают во сне?

Популярная механика

Автобиография легендарного редактора журнала Vogue

Esquire
Работа и онкология: как рассказать начальству о раке и помочь заболевшему сотруднику Работа и онкология: как рассказать начальству о раке и помочь заболевшему сотруднику

Как защитить интересы онкологического пациента в больнице и на работе

Forbes
«Жизнь ребенка в России предопределена»: как четыре женщины меняют школы в регионах «Жизнь ребенка в России предопределена»: как четыре женщины меняют школы в регионах

Как работает проект «Учитель для России» и за счет чего живет

Forbes
Ана де Армас: бывшая девушка Аффлека и новая девушка Бонда Ана де Армас: бывшая девушка Аффлека и новая девушка Бонда

Как Ана де Армас переехала в Мадрид с 300 евро и как решилась покорить Голливуд

Cosmopolitan
Диета на неделю: как похудеть, если очень нужно, но некогда Диета на неделю: как похудеть, если очень нужно, но некогда

Рассказываем, как выстроить сбалансированное и сытное меню диеты на неделю

Cosmopolitan
Найден способ повысить износостойкость стали в агрессивной среде Найден способ повысить износостойкость стали в агрессивной среде

Покрытие может существенно повысить защиту морской и прибрежной инфраструктуры

Популярная механика
OLED-экран в смартфоне: почему это не всегда хорошо OLED-экран в смартфоне: почему это не всегда хорошо

OLED-дисплеи тоже имеют недостатки

CHIP
«Злость или зависть посещают нас не без причины»: как стоически принимать эмоции «Злость или зависть посещают нас не без причины»: как стоически принимать эмоции

Наш разум постоянно и неизбежно проделывает трюки с реальностью

Forbes
Почему не стоит покупать маленький SSD: и мы не о свободном месте Почему не стоит покупать маленький SSD: и мы не о свободном месте

Почему не стоит покупать SSD небольшого объема

CHIP
Открыть в приложении