Natuurlike hout en metaal is al duisende jare noodsaaklike boumateriaal vir mense. Die sintetiese polimere wat ons noem, is 'n onlangse uitvinding wat in die 20ste eeu ontplof het.
Beide metale en plastiek het eiendomme wat goed geskik is vir industriële en kommersiële gebruik. Wetale is sterk, styf en oor die algemeen veerkragtig om te lug, water, hitte en konstante spanning. Hulle benodig ook meer hulpbronne (wat duurder beteken) om hul produkte te produseer en te verfyn. Plastiek voorsien sommige van die funksies van metaal, terwyl dit minder gebruik is. Plastiek maak vreeslike strukturele materiale: plastiektoestelle is nie 'n goeie ding nie, en niemand wil in 'n plastiekhuis woon nie. Teenoorkomend word hulle dikwels van fossielbrandstowwe verfyn.
In sommige toepassings kan natuurlike hout met metale en plastiek meeding. Die meeste gesinshuise is gebou op houtraamwerk. Die probleem is dat natuurlike hout te sag is en te maklik deur water beskadig is om plastiek en metaal te vervang meestal. 'N Onlangse papier wat in die vaktydskrif gepubliseer is, ondersoek die skepping van 'n verharde houtmateriaal wat hierdie beperkings oorkom. Hierdie navorsing en navorsing wat u gebruik. Binnekort?
Die veselagtige struktuur van hout bestaan uit ongeveer 50% sellulose, 'n natuurlike polimeer met teoreties goeie sterkte -eienskappe. Die oorblywende helfte van die houtstruktuur is hoofsaaklik lignien en hemicellulose. Terwyl sellulose lang, taai vesels bied wat die ruggraat van sy natuurlike sterkte bied, het hememelulose min samehangende struktuur en dit kontroleer niks tot die sterkte nie. vesels en voer nuttige take uit om hout te leef. Maar vir die mens se doel om hout te kompakteer en sy sellulose vesels nouer te bind, het Lignin 'n belemmering geword.
In hierdie studie is natuurlike hout in vier stappe in geharde hout (HW) gemaak. Eerste word die hout in natriumhidroksied en natriumsulfaat gekook om 'n deel van die hemicellulose en lignien te verwyder. Nadat hierdie chemiese behandeling 'n digter word deur dit in 'n pers te druk en die chemikalie te verminder, word dit die natuurlike binding verminder en die houtbindings verminder en die hout in die porties verminder en die houtbinding verminder. vesels.
Een meganiese eienskap van 'n strukturele materiaal is inkepinghardheid, wat 'n maatstaf is van die vermoë om vervorming te weerstaan as dit deur krag gedruk word. Diamond is moeiliker as staal, harder as goud, harder as hout, en harder as skuim in die skuim. Die baie ingenieurstoetse wat gebruik word om hardheid te bepaal, soos die MOHS -hardheid wat in Gemologie gebruik word die toetsoppervlak met 'n sekere krag. Maat die deursnee van die sirkelvormige indringing wat deur die bal geskep is. Die Brinell -hardheidswaarde word bereken met behulp van 'n wiskundige formule; Grofweg gesproke, hoe groter is die gat wat die bal tref, hoe sagter is die materiaal. In hierdie toets is HW 23 keer moeiliker as natuurlike hout.
Die meeste onbehandelde natuurlike hout sal water absorbeer. Dit kan die hout uitbrei en uiteindelik sy strukturele eienskappe vernietig. Die skrywers het 'n tweedaagse mineraal-week gebruik om die waterweerstand van die HW te verhoog, wat dit meer hidrofobies maak ('bang vir water'). Die hidrofobiese toetse behels die meer spaar van die water. Hidrofiliese (“waterliefhebbende”) oppervlak, aan die ander kant, versprei die druppels plat (en absorbeer dan die water makliker). Daarom verhoog die minerale week nie net die hidrofobisiteit van die HW nie, maar dit verhoed ook dat die hout vog opneem.
In sommige ingenieurstoetse het HW -messe effens beter gevaar as metaalmesse. Die skrywers beweer dat die HW -mes ongeveer drie keer so skerp is as 'n kommersieel beskikbare mes. Daar is 'n waarskuwing vir hierdie interessante resultaat. Navorsers vergelyk tafelmesse, of wat ons botter mes kan noem. Dit is nie 'n streep nie. Steak met die dowwe kant van 'n metaalvurk, en 'n biefstuk sal baie beter werk.
Wat van die naels? 'N Enkele HW -spyker kan blykbaar maklik in 'n stapel van drie planke gehamer word, hoewel dit nie so gedetailleerd is nie, want dit is relatief gemaklik in vergelyking met ysternaels. Wooden -penne kan dan die planke bymekaar hou, en weerstand bied teen die krag wat hulle uitmekaar sou skeur, met ongeveer dieselfde taaiheid as ysterpen.
Is HW -naels beter op ander maniere? Houtpenne is ligter, maar die gewig van die struktuur word nie hoofsaaklik deur die massa van die penne wat dit bymekaar hou nie. Wooden -penne sal nie roes nie. Dit sal egter nie ondeurdringbaar wees vir water of biodekomponeer nie.
Daar is geen twyfel dat die skrywer 'n proses ontwikkel het om hout sterker te maak as natuurlike hout nie. Die nut van hardeware vir enige spesifieke werk verg verdere studie. Kan dit net so goedkoop en hulpbronloos wees soos plastiek? Kan dit meeding met sterker, aantrekliker, oneindig herbruikbare metaalvoorwerpe? Hul navorsing sal interessante vrae laat ontstaan.
Postyd: Apr-13-2022 April
