چوبی به سختی و به استواری فولاد و آلیاژهای تیتانیوم

به گفته Liangbing Hu که سرپرست این پژوهش بوده است: این چوب‌ها که بسیار مقاوم و پایدار هستند میتوانند با فولاد و آلیاژهای تیتانیوم رقابت کنند.

همچنین می‌توانیم این چوب‌ها را با "فیبر کربن" مقایسه کنیم با این تفاوت که بسیار ارزانتر هستند!

Teng Li همکار سرپرست پژوهشگران در دانشکده مکانیک دانشگاه مریلند که گروهش ویژگیهای مکانیکی این چوب‌های متراکم را سنجیده‌اند میگوید: ویژگی‌های "سختی" و "مقاومت در برابر شکستن" در طبیعت به ندرت در یکجا جمع می‌شوند. این چوب‌ها به محکمیِ فولاد هستند ولی ۶ برابر سبک‌تر از فولادند. و مقاومت آنها در برابر شکستن نیز ۱۰ برابر چوب طبیعی است. همچنین خم‌پذیر و شکل‌پذیر هستند.

• فرایند مقاوم سازی چوب با زدودن لیگنین از چوب آغاز میگردد. لیگنین بخشی از چوب است که سختی و رنگ قهوه‌ای آن را به وجود می‌آورد.

• سپس چوب در دمای متوسط (حدود ۶۵.۵ درجه سلسیوس) فشرده می‌شود. این کار الیاف سلولزی چوب را به آرامی به هم می‌چسباند (فشرده می‌کند و همه‌ی حفره‌ها و گره‌های درون چوب نیز به‌هم‌پیچیده شده و از بین می‌روند.

• این فرایند با یک پوشش رنگ تکمیل می‌شود.

چوب فشرده شده تا ۵ برابر نازکتر از اندازه طبیعی خودش می‌شود. و پیوندهای هیدروژنی آن نیز قویتر می‌گردند. درست مانند انبوه جمعیت به‌هم‌فشرده‌ای که دست‌هایشان نیز به هم قلاب شده باشد!

پژوهشگران با شلیک گلوله به چوب به‌دست‌آمده آن را آزمایش کردند. به‌وارون چوب طبیعی که با برخورد گلوله متلاشی می‌شود این چوب توانسته به خوبی گلوله را متوقف کند.

با این فناوری می‌توان در صنایع ساختمان و مبلسازی، چوب نرم درختانی مانند سرو و بالسا که رشد سریعی دارند و با زیست‌بوم سازگارترند را جایگزین چوب‌های سخت‌تر درختانی مانند ساج کرد.

همچنین این چوب‌ها راه را برای ساختن سازه‌های سخت و مقاوم ولی سبک، باز میکنند.

پژوهشگران می‌گویند چوب‌هایی که با این روش فشرده، مقاوم و سخت می‌شوند را می‌توان در صنایع خودرو و حتی هواپیما‌سازی نیز به‌کار برد.

این پژوهش در مجله Nature چاپ شده است.

پژوهشگران دانشگاه مریلند پیش تر نیز بر روی چوب شفاف کار کرده اند که میتواند به جای شیشه و سقف در ساختمان ها بکار گرفته شود. در باره چوب شفاف در اینجا بیشتر ببینید: چوب شفاف

لینک منبع خبر:

Super Wood Could Replace Steel