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

Микробиологи разобрались в ферментации элитных какао-бобов Микробиологи разобрались в ферментации элитных какао-бобов

Исследователи описали состав микроорганизмов, участвующих в ферментации какао

N+1
Батальоны просят бамбук! Батальоны просят бамбук!

Конструкторы много дров наломали, собирая артиллерию из дерьма и палок

Maxim
Уязвимое место: почему колени так часто травмируются Уязвимое место: почему колени так часто травмируются

Почему колени — такое болезненное и уязвимое место в теле человека?

ТехИнсайдер
Прародиной современных домашних лошадей назвали степи Причерноморья Прародиной современных домашних лошадей назвали степи Причерноморья

Прародина современных домашних лошадей находится в Причерноморских степях

N+1
Стресс на работе: как распознать и что делать Стресс на работе: как распознать и что делать

Основные факторы возникновения стресса на работе и его влияние на организм

Inc.
Реально ли выжить на планете Арракис из вселенной Дюны — ответ климатологов Реально ли выжить на планете Арракис из вселенной Дюны — ответ климатологов

Ученые построили климатическую модель Арракиса

Популярная механика
«Эко-культура» запустит «Парник» «Эко-культура» запустит «Парник»

Компания приступила к строительству очередного тепличного комплекса

Агроинвестор
Вопрос дня: сможет ли Илон Маск нарисовать свое лицо на поверхности Луны Вопрос дня: сможет ли Илон Маск нарисовать свое лицо на поверхности Луны

Портрет Илона Маска на Луне. Как вам такое?

Популярная механика
Мадонна рассказала об идеальном мужчине для секса и о мастурбации на сцене Мадонна рассказала об идеальном мужчине для секса и о мастурбации на сцене

Мадонна — о любовнике мечты, провокациях на сцене и интимных фотографиях

Maxim
5 признаков эмоционально незрелого человека 5 признаков эмоционально незрелого человека

У вас возникает чувство, что партнер часто ведет себя как ребенок?

Psychologies
Алгоритмическая реклама обещала экономию и прозрачную статистику, но стала жертвой ботов и клик-ферм Алгоритмическая реклама обещала экономию и прозрачную статистику, но стала жертвой ботов и клик-ферм

Что такое автоматизированная реклама, или программатик?

VC.RU
Он не влюбленный, он маньяк! 5 сериалов, которые научат тебя разбираться в людях Он не влюбленный, он маньяк! 5 сериалов, которые научат тебя разбираться в людях

Сериалы, в которых под маской милого принца прятался опасный маньяк

Cosmopolitan
Фонды чемпионов Фонды чемпионов

Сколько платят боксерам, бойцам ММА и поп-ММА в России и за ее пределами

Forbes
«Сходите в церковь»: матери детей с расщелиной губы рассказали о своей жизни «Сходите в церковь»: матери детей с расщелиной губы рассказали о своей жизни

Как начать разговор о здоровье ребенка.

Cosmopolitan
Самое четкое изображение живой кишечной палочки помогло понять архитектуру ее мембраны Самое четкое изображение живой кишечной палочки помогло понять архитектуру ее мембраны

Ученые проследили динамику изменений мембраны кишечной палочки

N+1
Александр Раппопорт о женщинах на кухне, консервативной Москве и гиде Michelin Александр Раппопорт о женщинах на кухне, консервативной Москве и гиде Michelin

Александр Раппопорт о том, почему сейчас женщины начали занимать должности шефов

Forbes
Из бухгалтера в визажиста: как я изменила свою судьбу Из бухгалтера в визажиста: как я изменила свою судьбу

Как часто, идя на поводу у страхов, мы занимаемся нелюбимыми делами

Psychologies
Амур и его команда Амур и его команда

Ты готова уважать всё, чем дорожит твой мужчина. Например, его друзей…

Cosmopolitan
Биоархеологи обнаружили различия в обряде кремации на бельгийских памятниках эпохи палеометалла Биоархеологи обнаружили различия в обряде кремации на бельгийских памятниках эпохи палеометалла

Биоархеологи исследовали останки людей с четырех древних могильников

N+1
Грамотность для жизни Грамотность для жизни

Что такое функциональная грамотность и как ей можно научить

Наука
От теплой ванны до гимнастики: как избавиться от боли во время месячных? От теплой ванны до гимнастики: как избавиться от боли во время месячных?

Почему во время месячных болит живот и можно ли избавиться от этой проблемы?

Psychologies
Колет, ноет, тянет: 5 видов болей в животе, почему они возникают и как лечатся Колет, ноет, тянет: 5 видов болей в животе, почему они возникают и как лечатся

Если тебе знакомы симптомы из нашей статьи, срочно запишись на прием к врачу

Cosmopolitan
Чертова Золушка. Чем плохи сказки, на которых мы выросли Чертова Золушка. Чем плохи сказки, на которых мы выросли

Послушание, терпение, награда — классическая схема большинства сказок

СНОБ
Песчаные дюны оказались способны образовывать пары на расстоянии Песчаные дюны оказались способны образовывать пары на расстоянии

Песчаные квазидвумерные дюны формируют стабильные пары

N+1
«Парень велел мне спрятаться от его друзей на кухню и не выходить» «Парень велел мне спрятаться от его друзей на кухню и не выходить»

Почему молодой человек не захотел знакомить свою девушку с друзьями?

Psychologies
Вомбаты какают кубиками, а древние люди явно ели сыр с плесенью. Зачем ученые изучают фекалии? Вомбаты какают кубиками, а древние люди явно ели сыр с плесенью. Зачем ученые изучают фекалии?

Фекалии человека и животных могут рассказать о мире больше, чем мы думаем

СНОБ
Не женщина и не поэт: почему Нобелевскую премию получил писатель из Танзании Не женщина и не поэт: почему Нобелевскую премию получил писатель из Танзании

Могло ли вручение Нобелевской премии Гурне быть политическим решением

Forbes
Глория Свенсон VS Белла Хадид: как менялись женские стандарты красоты за 100 лет Глория Свенсон VS Белла Хадид: как менялись женские стандарты красоты за 100 лет

Как изменились идеалы красоты со времен золотого века Голливуда?

Cosmopolitan
Пошло все в баню Пошло все в баню

Банный комплекс, оформленный дизайнером Марией Водолацкой

AD
«Еще! Дай еще!»: как правильно обсуждать деньги в отношениях «Еще! Дай еще!»: как правильно обсуждать деньги в отношениях

Как обсудить финансы в отношениях и не расстаться?

Cosmopolitan
Открыть в приложении