|

Оригами из древесины

Исследователи древесины обработали возобновляемое сырье в многоэтапном процессе, чтобы его можно было деформировать.

Материаловеды создали древесину, которую можно складывать и формировать разными способами. В то же время обработанная древесина имеет такую ​​же прочность, как и алюминий, сообщается в специализированном журнале «Наука».

Древесина — возобновляемое сырье. В ходе использования древесины, связанный в нем углерод хранится в течение длительного времени. Однако есть одна загвоздка: по сравнению с металлами или пластмассами древесину трудно сгибать и придавать ей форму, поэтому сложнее создавать сложные формы.

Исследователи из Университета Мэриленда в США теперь предлагают рецепт компенсации этого недостатка. Этот процесс открывает новые возможности для гибкой древесины как легкого конструкционного материала, который может обеспечить снижение веса и соответствующие экологические преимущества для транспортных средств и самолетов, пишут авторы, в число которых также входят Инго Бургерт из ETH Zurich и Empa.

«Процесс водяного удара» как ключ решения проблемы

Чтобы получить деформируемую древесину, исследователи использовали химическую обработку, чтобы удалить часть стабилизирующего лигнина, который на первом этапе одревесневает клетки. Затем они дали древесине высохнуть на воздухе, затем снова погрузили ее в воду на три минуты и дали немного разбухнуть.

Этот последний шаг, который исследователи называют «процессом водяного удара», привел к тому, что древесина могла формироваться в зигзагообразные, волнистые, скрученные, спиральные и звездообразные структуры поперек волокон без разрушения. Например, исследователи сложили древесину в сотовую структуру.

Нагрузочные испытания материала показали, что деформированная древесина после последующей сушки была в шесть раз прочнее в направлении волокон, чем необработанная древесина, и в этом отношении могла не уступать легким материалам, таким как алюминиевые сплавы.

Необходима защита от влаги

То, что увеличивает прочность древесины в направлении волокон и делает ее такой деформируемой по текстуре, требует дальнейших исследований структурного уровня клеточной стенки, сказал Бургерт, профессор материалов на основе древесины информационного агентства Keystone-SDA. «Измененное взаимодействие фибрилл целлюлозы в композите клеточной стенки после частичного растворения лигнина, вероятно, играет важную роль», — подозревает он.

Однако этот подход достаточно масштабируем, чтобы сделать древесину лиственных пород деформируемой за пределами исследовательской лаборатории, сказал ученый. Тем не менее, он все еще видит необходимость в исследованиях, особенно в отношении поведения по отношению к влаге. Потому что: «Древесину необходимо защищать от влаги, чтобы сохранить свои свойства», — говорит Бургерт.

Bote

Похожие записи

Добавить комментарий