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

«Хаббл» увидел пару из белого карлика и голубого бродяги «Хаббл» увидел пару из белого карлика и голубого бродяги

«Хаббл» подтвердил рождение голубого бродяги от пары с белым карликом

N+1
Где кататься в России Где кататься в России

Мы провели инвентаризацию российских горнолыжных курортов

Men’s Health
Длительное ожирение вызвало экспрессию биомаркеров старения в молодом возрасте Длительное ожирение вызвало экспрессию биомаркеров старения в молодом возрасте

Как ожирение снижает ожидаемую продолжительность жизни

N+1
Хлеб и говядина: ученые назвали самые вредные продукты в мире Хлеб и говядина: ученые назвали самые вредные продукты в мире

Если ты слышишь словосочетание «вредные продукты», то что представляешь?

Cosmopolitan
Возможно, математик раскрыл тайну красивейших птичьих мурмураций Возможно, математик раскрыл тайну красивейших птичьих мурмураций

Математик Энди Рейнольдс, возможно, разгадал тайну птичьих мурмураций

ТехИнсайдер
Торнадо многозадачности: как использовать «соковыжималку» для борьбы с тревогой Торнадо многозадачности: как использовать «соковыжималку» для борьбы с тревогой

Отрывок из книги «Разберись с тревогой» Риса Уильямс

Forbes
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
Животные Животные

Далеко не все земные организмы ограничены чувствами, которые доступны человеку

Популярная механика
Поступи в институт и найди себя Поступи в институт и найди себя

Почему нас задевает сюжет, когда молодые люди ищут себя вне института?

СНОБ
Самые большие заблуждения о психологах Самые большие заблуждения о психологах

Психологи — обычные люди со своими проблемами и радостями

Psychologies
Титановые ногти: новый вид маникюра, который устраняет ломкость и слоение Титановые ногти: новый вид маникюра, который устраняет ломкость и слоение

Крепкие ногти — несбыточная мечта многих девушек

Cosmopolitan
Жених убитой блогерши Габби Петито найден мертвым: в Сети обсуждают, что могло произойти Жених убитой блогерши Габби Петито найден мертвым: в Сети обсуждают, что могло произойти

Резонансное дело пропавшей блогерши Габби Петито получило продолжение

Maxim
5 самых перспективных методов продления жизни 5 самых перспективных методов продления жизни

Лучшие практики, которые позволяют увеличить продолжительность жизни

Популярная механика
Андрей Калина Андрей Калина

Паралимпиада в Токио принесла Андрею Калине сразу три золотых медали

Собака.ru
Деньги, оральный секс и 12 роз в неделю: модель опубликовала райдер для парней Деньги, оральный секс и 12 роз в неделю: модель опубликовала райдер для парней

Мория Миллс опубликовала список правил, соблюдения которых она ждет от кавалеров

Cosmopolitan
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
Зеленый маршрут: как начать свой путь в эковолонтерстве и увидеть мир Зеленый маршрут: как начать свой путь в эковолонтерстве и увидеть мир

Как присоединиться к эковолонтерскому проекту?

Популярная механика
10 малоизвестных производителей самолётов Германии 10 малоизвестных производителей самолётов Германии

Германия – одна из лидирующих стран по количеству авиастроительных производств

Популярная механика
Обновлённый Skoda Kodiaq. Эталонный семьянин Обновлённый Skoda Kodiaq. Эталонный семьянин

Skoda Kodiaq — универсальный семейный кроссовер

4x4 Club
Они нам правда нравились? Красавчики из латиноамериканских сериалов Они нам правда нравились? Красавчики из латиноамериканских сериалов

Когда-то постеры с их лицами висели у нас над кроватью

Cosmopolitan
«Ашрам Шамбалы». Часть 3: Как сбежать из секты и устроить свою жизнь после «Ашрам Шамбалы». Часть 3: Как сбежать из секты и устроить свою жизнь после

Как удалось поймать гуру «Ашрам Шамбалы» и почему секта на этом не закончилась

СНОБ
6 фильмов, которые помогут поверить в себя 6 фильмов, которые помогут поверить в себя

Подборка фильмов, которые могут вернуть веру в себя и свои силы

Psychologies
Как визажист и бывшая госслужащая построили бизнес на 316 млн рублей на гречишном чае Как визажист и бывшая госслужащая построили бизнес на 316 млн рублей на гречишном чае

Как «обжарочный цех» на кухне превратился в целую гречишную империю?

Forbes
Не сидела на диете: Адель рассказала, как на самом деле похудела на 50 кг Не сидела на диете: Адель рассказала, как на самом деле похудела на 50 кг

Диета сиртфуд: как похудела Адель

Cosmopolitan
«Тогда я уйду из дома!»: как справиться с детскими капризами и манипуляциями «Тогда я уйду из дома!»: как справиться с детскими капризами и манипуляциями

Как договориться с малышом, не угрожая и не поддаваясь на манипуляции?

Psychologies
Монополия на насилие. Почему запрет «Мужского государства» не имеет ничего общего с защитой женщин Монополия на насилие. Почему запрет «Мужского государства» не имеет ничего общего с защитой женщин

Государство хочет сохранить монополию на насилие?

СНОБ
Прически, которые сделают тебя моложе: вдохновляемся звездами Прически, которые сделают тебя моложе: вдохновляемся звездами

Прически, которые освежают внешность и не требуют больших усилий при укладке

Cosmopolitan
ПМС: болезнь или каприз ПМС: болезнь или каприз

Как бороться с проявлениями предменструального синдрома

Лиза
Как общаться с теми, с кем мы не согласны: 10 советов Как общаться с теми, с кем мы не согласны: 10 советов

Можно ли отстоять свои убеждения, не разрушив отношения с собеседником?

Psychologies
Полторы минуты славы Полторы минуты славы

Продюсер звезд российского TikTok рассуждает о будущем молодых инфлюенсеров

Esquire
Открыть в приложении