Группе американских ученых удалось разработать очень простой и недорогой процесс, который делает древесину даже тверже и острее стали. Это открытие не только открывает совершенно новые возможности для древесины как твердого материала, но и может принести пользу окружающей среде в долгосрочной перспективе.
Группа ученых из Мэрилендского университета нашла новый способ обработки дерева, после чего нож, сделанный из этого материала, был в три раза острее, чем традиционный столовый нож со стальным лезвием. Кроме того, дерево становится тверже в 23 раза.
С помощью относительно простого и недорогого процесса ученым удалось обработать простую древесину таким образом, что она становится гораздо тверже. Эксперименты показывают, что ножи из этого дерева не только острее и прочнее обычных стальных ножей, но гвозди и шурупы также могут быть изготовлены из натурального материала. О своих результатах ученые сообщают в специализированном журнале "Matter".
Древесина подходит для изготовления твердых предметов
Как объясняет руководитель исследования Тэн Ли, идея использовать дерево в качестве материала для ножей была вполне очевидной. В конце концов, дерево уже хорошо подходит для изготовления прочных предметов. Единственная проблема связана с такими добавками, как гемицеллюлоза и лигнин, которые обеспечивают мягкость древесины. Однако эти вещества можно легко удалить из древесины, просто прокипятив ее под высоким давлением.
Процесс происходит следующим образом: дрова кипятят в ванне из гидроксида натрия и сульфита натрия. Это придает древесине нужную консистенцию. По достижении этой точки древесина подвергается давлению 20 мегапаскалей (200 бар) в течение нескольких часов. Этот процесс удаляет более мягкие части древесины, которые не нужны для заточки. Затем древесину промывают деминерализованной водой, нагревают до 100 градусов Цельсия и сушат при этой температуре. Затем древесина промасливается, и она готова к дальнейшей обработке.
Дерево можно использовать повторно
Для исследования группа ученых разработала прототип ножа из липы. Команда провела ряд различных тестов, чтобы измерить долговечность и твердость. По словам исследователя Фу Чансюня, для этого метода подходят все виды твердой древесины. Чтобы лезвие оставалось острым, нож нужно время от времени натирать натуральным маслом. Если за ножом правильно ухаживать, то его острота может сохраняться в течение длительного периода времени. Как только срок службы ножа в какой-то момент истечет, то его легко можно переработать.
Исследователи использовали тот же процесс для изготовления гвоздей и шурупов. С точки зрения твердости и долговечности они также оказались подходящей альтернативой обычным типам стали. В конечном итоге новый процесс может сделать древесину экологически чистой альтернативой стали и пластику во многих областях.