Natierlech Holz a Metall sinn essentiell Baumaterial fir de Mënsch fir Dausende vu Joer. D'synthetesch Polymere, déi mir Plastik nennen, sinn eng rezent Erfindung, déi am 20. Joerhonnert explodéiert ass.
Béid Metaller a Plastik hunn Eegeschaften déi gutt fir industriell a kommerziell Notzung gëeegent sinn.Metalle si staark, steif, an allgemeng resistent géint Loft, Waasser, Hëtzt a konstante Stress.Si erfuerderen awer och méi Ressourcen (wat méi deier heescht) produzéiere a verfeineren hir Produiten.Plastic stellt e puer vun de Funktiounen vun Metal iwwerdeems manner Mass verlaangt an ass ganz bëlleg ze produzéieren.Hir Eegeschafte kënne fir bal all Gebrauch personaliséiert ginn.Awer, bëlleg kommerziell Plastik maachen schrecklech strukturell Materialien: Plastik Apparater sinn net eng gutt Saach, a kee wëll an engem Plastikshaus wunnen.Zousätzlech gi se dacks vu fossille Brennstoffer raffinéiert.
An e puer Uwendungen kann natierlecht Holz mat Metaller a Plastik konkurréiere.Déi meescht Eefamilljenhaiser sinn op Holzrahmen gebaut.De Problem ass datt natierlecht Holz ze mëll ass an ze liicht vu Waasser beschiedegt ass fir Plastik a Metall meeschtens ze ersetzen.Eng rezent Pabeier publizéiert an der Zäitschrëft Matter explores the creation of a harded wood material that overcomes these limitations.Dës Fuerschung huet an der Schafung vun hëlze Messer an Neel kulminéiert.Wéi gutt ass den hëlze Messer a wäert Dir et geschwënn benotzen?
D'fibrous Struktur vun Holz besteet aus ongeféier 50% Cellulose, engem natierleche Polymer mat theoretesch gutt Stäerkt Eegeschaften.Déi reschtlech Halschent vun der hëlzent Struktur ass haaptsächlech Lignin an hemicellulose.Während Zellulose Formen laang, haart Faseren, datt Holz mat de Réckemuerch vun hirem natierlechen. Kraaft, Hemicellulose huet wéineg kohärent Struktur an dréit domat näischt zu der Stäerkt vum Holz bäidroen.Lignin fëllt d'Voiden tëscht Zellulosefasern a mécht nëtzlech Aufgabe fir lieweg Holz.Mä fir de Mënschen Zweck Holz ze kompaktéieren a seng Cellulosefaser méi enk mateneen ze binden, gouf Lignin en Hindernis.
An dëser Etude gouf natierlecht Holz a véier Schrëtt a gehärtem Holz (HW) gemaach.Fir d'éischt gëtt d'Holz an Natriumhydroxid an Natriumsulfat gekacht fir en Deel vun der Hemicellulose an der Lignin ze entfernen.No dëser chemescher Behandlung gëtt d'Holz méi dichter duerch dréckt et an enger Press fir e puer Stonnen bei Raumtemperatur.Dëst reduzéiert d'natierlech Lücken oder Poren am Holz a verbessert d'chemesch Bindung tëscht ugrenzend Zellulosefasern.Nächst gëtt d'Holz op 105 ° C (221 ° F) fir e puer méi ënner Drock gesat. Stonne fir d'Verdichtung komplett ze maachen, an duerno gedréchent.Schlussendlech gëtt d'Holz 48 Stonnen an Mineralöl ënnergeet fir de fäerdege Produkt waasserdicht ze maachen.
Eng mechanesch Eegeschafte vun engem strukturelle Material ass Indentatioun hardness, dat ass eng Moossnam vu senger Fäegkeet Deformatioun ze widderstoen wann duerch Kraaft presséiert. Tester benotzt fir hardness ze bestëmmen, wéi d'Mohs hardness used in gemology, the Brinell test is one of they Abriecher erstallt vum Ball.The Brinell hardness value is calculated using a mathematical formula; ongeféier geschwat, wat méi grouss d'Lach de Ball trefft, wat d'Material méi mëll.An dësem Test ass HW 23 Mol méi haart wéi natierlecht Holz.
Déi meescht onbehandelt natierlecht Holz wäert Waasser absorbéieren.Dëst kann d'Holz erweideren a schlussendlech seng strukturell Eegeschafte zerstéieren.D'Auteuren hunn eng zwee-Dag Mineral Soak benotzt fir d'Waasserresistenz vum HW ze vergréisseren, sou datt et méi hydrophobesch gëtt ("Angscht virum Waasser"). D'Hydrophobizitéitstest beinhalt d'Plaze vun engem Drëps Waasser op enger Uewerfläch.Wat méi hydrophobesch d'Uewerfläch, wat d'Waasserdrëpsen méi kugelfërmeg ginn.Eng hydrophil ("Waasserliebende") Uewerfläch verdeelt op der anerer Säit d'Tropfen flaach (an duerno Waasser méi liicht absorbéiert).Dofir erhéicht d'Mineral-Soaking net nëmmen d'Hydrophobitéit vum HW wesentlech, mee verhënnert och datt d'Holz d'Feuchtigkeit ophëlt.
An e puer Ingenieur Tester, HW Messer Leeschtung liicht besser wéi Metal Messer.D'Auteuren behaapten datt den HW Messer ongeféier dräimol esou schaarf ass wéi e kommerziell verfügbare Messer.Et gëtt awer e Virworf fir dëst interessant Resultat.Researchers are comparing table messes, oder wat mir Bottermesser kënnen nennen.Dës sollen net besonnesch schaarf.D'Auteuren weisen e Video vun hirem Messer e Steak ze schneiden, mee e raisonnabel staarken Erwuessene kéint wahrscheinlech dee selwechte Steak mat der déif Säit vun enger Metallgabel schneiden, an engem Steaks Messer géif Aarbecht vill besser.
Wat iwwer d'Neel? Een eenzegen HW-Neel kann anscheinend einfach an e Stack vun dräi Planken gehummert ginn, obwuel net sou detailléiert wéi et relativ einfach ass am Verglach mat Eisenneel. Hëlzent Pegs kënnen dann d'Planken zesummen halen, widderstoen d'Kraaft déi räissen géif. se auserneen, mat ongeféier der selwechter Zähegkeet wéi Eisenpinnen.An hiren Tester hunn d'Brieder awer a béide Fäll gescheitert, ier entweder den Nol gescheitert ass, sou datt déi méi staark Nol net ausgesat waren.
Sinn HW Neel besser op aner Manéieren?Hëlze Pechelen si méi hell, awer d'Gewiicht vun der Struktur gëtt net virun allem duerch d'Mass vun de Pegs ugedriwwen, déi et zesummen halen.Hëlze Pech wäerten net rusten.Et gëtt awer net Waasserdichtung oder biodecompose.
Et gëtt keen Zweiwel datt den Auteur e Prozess entwéckelt huet fir Holz méi staark ze maachen wéi natierlecht Holz.Allerdéngs erfuerdert d'Nëtzlechkeet vun Hardware fir all bestëmmten Job weider Studie. Kann et esou bëlleg a ressourcenlos sinn wéi Plastik? Kann et mat méi staarken konkurréiere , méi attraktiv, onendlech wiederverwendbar Metallobjekter? Hir Fuerschung werft interessant Froen.Laufend Ingenieur (a schlussendlech de Maart) wäert hinnen äntweren.
Post Zäit: Apr-13-2022
