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

Балджи у далеких ярких субмиллиметровых галактик сформировались за счет вспышек звездообразования Балджи у далеких ярких субмиллиметровых галактик сформировались за счет вспышек звездообразования

Телескопы ALMA и «Джеймс Уэбб» наблюдали балджи у субмиллиметровых галактик

N+1
5 фильмов с самыми очаровательными злодейками 5 фильмов с самыми очаровательными злодейками

Будьте аккуратнее с этими девушками

GQ
Под Землей есть две «горы», которые в 100 раз выше Эвереста! Интересные факты Под Землей есть две «горы», которые в 100 раз выше Эвереста! Интересные факты

Под поверхностью Земли, глубоко в недрах, скрыты гигантские «горы», пишут ученые

ТехИнсайдер
Food-Tech. Даркстор-доставка Food-Tech. Даркстор-доставка

Дарксторы сражаются с районными супермаркетами за семейный бюджет

Esquire
Как понимать картины в музее: простые советы от искусствоведа Как понимать картины в музее: простые советы от искусствоведа

Как правильно воспринимать произведения искусства?

Psychologies
Крем против ботокса: может уход заменить «инъекции красоты»? Мнение косметолога Крем против ботокса: может уход заменить «инъекции красоты»? Мнение косметолога

Популярные мифы об уходе и инъекциях

Cosmopolitan
Чем раньше, тем успешнее. Как диагностика раннего развития ребенка поможет ему избежать проблем в будущем Чем раньше, тем успешнее. Как диагностика раннего развития ребенка поможет ему избежать проблем в будущем

Как отслеживать физическое и психологическое развитие ребенка

СНОБ
Евгения Крюкова: Евгения Крюкова:

Интервью со звездой сериала «Подражатель» Евгенией Крюковой

Караван историй
Незнакомцы в нашей постели: ЗППП с неожиданной стороны Незнакомцы в нашей постели: ЗППП с неожиданной стороны

Венерические заболевания — результат беспорядочной половой жизни. Или наоборот?

СНОБ
Правило нижнего белья Правило нижнего белья

Почему так важно выстраивать личные границы с детства

Лиза
Как понять, что ваши социальные навыки далеки от совершенства Как понять, что ваши социальные навыки далеки от совершенства

Как понять, что у вас низкий эмоциональный интеллект?

Psychologies
Полторы минуты славы Полторы минуты славы

Продюсер звезд российского TikTok рассуждает о будущем молодых инфлюенсеров

Esquire
«В магазин должны идти не за пивом, а к тебе»: предприниматель открывает пивные магазины для других «В магазин должны идти не за пивом, а к тебе»: предприниматель открывает пивные магазины для других

Аракелян начал с торговли в ларьках в 90-е, а сейчас открывает пивные магазины

VC.RU
Американский маникюр: быстро делается, долго держится Американский маникюр: быстро делается, долго держится

Слышала ли ты хотя бы раз про американскую технику маникюра?

Cosmopolitan
Лети-лети, лепесток: глава книги  Лети-лети, лепесток: глава книги

Книга Эми Стюарт о бизнесе торговли цветами

Esquire
«Приходилось становиться мягче»: Дарья Мороз о трудностях брака с Богомоловым «Приходилось становиться мягче»: Дарья Мороз о трудностях брака с Богомоловым

Как Дарья Мороз боролась с нарциссизмом и училась уступать

Cosmopolitan
В погребении с кубком Нестора оказались кремированные останки нескольких человек В погребении с кубком Нестора оказались кремированные останки нескольких человек

Ученые повторно исследовали останки, обнаруженные в погребении с кубком Нестора

N+1
После «оттепели». «Способ неопасного диссидентства» После «оттепели». «Способ неопасного диссидентства»

Юлию, оставшуюся фактически сиротой, удочерили старшие Хрущёвы

Дилетант
Астрономы подтвердили столкновение двух экзопланет 200 тысяч лет назад Астрономы подтвердили столкновение двух экзопланет 200 тысяч лет назад

Во время катаклизма у одной из них могло сорвать атмосферу

N+1
Джимми де Вилль: как построить самый крутой двигатель Джимми де Вилль: как построить самый крутой двигатель

Джимми де Вилль – инженер, конструктор, коллекционер и экстремал

Популярная механика
Вместо школы: несколько эффективных способов заняться собственным образованием Вместо школы: несколько эффективных способов заняться собственным образованием

Чтобы самообразование было продуктивным, к нему следует относиться как к проекту

Inc.
Джейсон Стейтем Джейсон Стейтем

Джейсон Стейтем — воплощение мужественности, брутальности и сексуальности

Maxim
Итого Итого

Как подсчитать свою личную инфляцию

Лиза
Углеродные нанотрубки помогут создать плазмонный интерферометр на чипе Углеродные нанотрубки помогут создать плазмонный интерферометр на чипе

Плазменные волны (плазмоны) — это коллективные возбуждения электронов

Популярная механика
История о том, как мужчине пришлось жениться на журавлихе История о том, как мужчине пришлось жениться на журавлихе

Крисом Кроу нечаянно (и на всю жизнь) стал мужем редкой птицы!

Maxim
Названы 12 лучших видеоигр для развития интеллекта у детей Названы 12 лучших видеоигр для развития интеллекта у детей

Видеоигры, которые помогут развить память и критическое мышление у детей

Inc.
Каково это – покупать картинки в интернете за миллионы долларов Каково это – покупать картинки в интернете за миллионы долларов

Исповедь Pranksy, NFT-коллекционера, чей точный возраст неизвестен

Esquire
Как матери бросили вызов патриархальному «американскому счастью» 1960-х Как матери бросили вызов патриархальному «американскому счастью» 1960-х

Отрывок из книги Мэгги Доэрти о женской дружбе и эмансипации в 1960-х

Forbes
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
Российский физик предложил решение загадки высокотемпературной сверхпроводимости Российский физик предложил решение загадки высокотемпературной сверхпроводимости

Виктор Лахно объяснил необычные свойства новых сверхпроводников

Популярная механика
Открыть в приложении