«Попаданцу на заметку». Ученые разработали «супер-древесину» с прочностью стали

20
6

В XIX веке Жюль Верн описал, как обычный, дешевый и доступный материал при нестандартной обработке становится выгодной альтернативой дорогим сплавам и составам. В XXI веке, в Университете Мэриленда, создали один из прототипов такого чудо-материала – «супер-древесину». Она прочнее стальных сплавов, а стоит едва ли не как опилки.

"Попаданцу на заметку". Ученые разработали «супер-древесину» с прочностью стали

Натуральная древесина является недорогим материалом. Однако механические характеристики натуральной древесины (ее прочность и вязкость) неудовлетворительны для многих современных инженерных сооружений и применений. Синтетические же конструкционные материалы с исключительными механическими характеристиками страдают либо большой массой, либо неблагоприятным воздействием на окружающую среду или сложными производственными процессами и, следовательно, высокой стоимостью.

Чтобы придать новые свойства, древесину подвергли двухступенчатому процессу обработки. Сначала деревянный блок кипятился в химическом растворе гидроксида натрия и сульфита натрия. Что позволило частично избавить материал от лигнина (естественного клея, соединяющего клетки) и гемицеллюлозы, которые придают дереву его характерную структуру и жёсткость. Затем блок нагревался до 100°С и сжимался при давлении 5 мПа. Что устраняло зазоры между клеточными стенками в дереве, сокращая блок примерно на 20% от его первоначальной толщины и делая его в три раза плотнее.

В одном из экспериментов супер-древесина частично остановила очередь из пулемета, которая раскрошила в щепу обычное дерево. Если перед прессованием придать податливой массе нужную форму, можно сразу получать почти готовые детали – это еще больше удешевляет процесс.

"Попаданцу на заметку". Ученые разработали «супер-древесину» с прочностью стали

"Попаданцу на заметку". Ученые разработали «супер-древесину» с прочностью стали"Попаданцу на заметку". Ученые разработали «супер-древесину» с прочностью стали"Попаданцу на заметку". Ученые разработали «супер-древесину» с прочностью стали"Попаданцу на заметку". Ученые разработали «супер-древесину» с прочностью стали"Попаданцу на заметку". Ученые разработали «супер-древесину» с прочностью стали

У нового материала огромный спектр возможных применений, в первую очередь, для создания лёгких и прочных конструкций, в том числе элементов автомобилей, самолетов, зданий и других сооружений. Его можно использовать везде, где сегодня применяется сталь. Исследователи подчеркивают, что созданный ими метод обработки прост и подходит для самых разных пород деревьев. Открытие также имеет высокое природоохранное значение: оно позволит заменить медленно растущие породы деревьев с плотной древесиной, наподобие тика, такими быстрорастущими видами, как сосна.

Также плотная структура дерева помогает ему сопротивляться возгоранию

В новой работе ученые представили результаты тестов древесного материала на огнеупорность. Оказалось, что вещество значительно лучше природного дерева сопротивляется пламени. Во-первых, более плотная структура препятствует распространению внутри материала кислорода, который поддерживает горение и увеличивает воспламеняемость. Во-вторых, на его поверхности образуется сплошной изолирующий обугленный слой, препятствующий распространению пламени.

"Попаданцу на заметку". Ученые разработали «супер-древесину» с прочностью стали

В результате время возгорания почти удваивается, а максимальный темп тепловыделения при активном горении уменьшается более чем на треть. Также после воздействия пламени в течение 90 секунд прочность на сжатие у нового материала в 82 раза превышает соответствующее значение для обычного дерева. Благодаря этому несущие конструкции из такого материала будут дольше обрушаться, давая больше времени для спасения людей и имущества. Авторы отвечают, что вся технология обходится без использования потенциально токсичных или вредных для среды химикатов.

Источники:

https://www.techcult.ru/science/4990-v-ssha-razrabotana-super-drevesina-s-prochnostyu-stali

https://domidei.ru/news/super-drevesina-konkuriruet-po-prochnosti-s-metallom

http://www.nanonewsnet.ru/news/2019/puleneprobivaemoe-derevo-okazalos-ogneupornym

 

38
Комментировать

Пожалуйста, авторизуйтесь чтобы добавить комментарий.
10 Цепочка комментария
28 Ответы по цепочке
0 Последователи
 
Популярнейший комментарий
Цепочка актуального комментария
14 Авторы комментариев
СтволярHoplitfrog Авторы недавних комментариев
  Подписаться  
новее старее большинство голосов
Уведомление о
Императрица

Судя по свойствам полученного материала, американцы решили запатентовать дельта древесину.

Императрица

И почему ни одного афроамериканца в кадре?

Михаил С

Таки да, коллега! Древесина получилась не совсем толерантная. grin А если учесть, что это именно древесина, а значит рубят деревья, — это угроза экологии. grin Нужно натравить на разработчиков Грету Тунберг. grin

Antares

Прошу прощения ,что не по теме . Продолжение про Ермолова скоро будет?

Михаил С

Кстати, Ваше Императорское Величество, мы с нетерпением ждем продолжения про Ермолова! smile

barbud
barbud

Гвозди гнуться будут, наверное:)

apokalipsx

Когда эта древесина поступит на строй площадки в промышленных масштабах, то вы представляете на сколько вырастет количество нецензурных слов ?
У нас был случай когда старую гостиницу из дерева времён второй мировой чинили. Обычные свёрла там даже и не пытались использовать т.к древесина буквально окаменела и взяли те что для бетона. Об деревянные балки сверла с алмазными наконечниками ломали, а эта древесина похоже ещё прочнее.

Михаил С

«У нас был случай когда старую гостиницу из дерева времён второй мировой чинили. Обычные свёрла там даже и не пытались использовать т.к древесина буквально окаменела и взяли те что для бетона.»

Знакомая ситуация, коллега, сам с ней сталкивался. Чем старше древесина, тем более высокие характеристики прочности она имеет. Молодое дерево влажное, а старое иссушается и становится прочнее, к этому стоит добавить такие факторы, как климат и география произрастания — в холодном климате деревья прочнее, потому что растут крайне медленно; способ, которым было распилено дерево — существуют методики для усиления прочности при распиле; участок, в котором обрезан ствол — плотность коры всегда выше, чем у сердцевины дерева.

apokalipsx

Вот и представьте каково будет работать с такой древесиной. Надеюсь в к этому времени я уже буду на пенсии razz

Михаил С

Надеюсь, я тоже. grin

Antares

Пока придет время ее отменят , не надейтесь.

Михаил С

Честно говоря, я о ней вообще не думаю — не доживу.

Antares

А я вот думаю. Придется пахать до гробовой доски

Михаил С

Не вешать нос, гардемарин! wink smile

Стволяр

С такой-то «древесиной будущего» Вы все еще верите, что эту доску таки смогут приколотить на Ваше последнее пристанище?! smile

Antares

Хотя , мы сейчас здесь на сайте поднатаскаемся. а потом книги начнем писать. На хлеб заработаем.
А что вариант. Мы что хуже Сталка? Вам и Артуру только аналитические статьи писать. Такие можете деньги сшибать.Разве я не прав?

Михаил С

На счет себя я не обольщаюсь. А что до зарабатывания на хлеб… Тут ведь палка о двух концах, коллега: когда увлечение (или хобби) превращается в средство зарабатывания денег на хлеб насущный, то оно многое теряет в своей привлекательности — становится работой, которую ты обязан сделать, а не средством творческого отдыха для мозгов.

Antares

Нет , ошибаетесь, здесь дело принципа. если работа приносит удовольствие , а работа еще и хобби — это счастье.- и ты ее по любому сделаешь на все 100 % , так как получишь радость и плюс деньги.

Михаил С

То есть сразу два плюса… smile Ну, возможно, коллега, — учитывая, что у меня два стойких «бзика» — любовь к истории и стендовый моделизм, то одно из своих увлечений я, пожалуй, смогу конвертировать в деньги. wink grin grin

Antares

Макеты железных дорог к фирме ПИКО к примеру . Я насколько понял вы под Москвой живете . У вас такие возможности ! Можно даже свою мастерскую сделать, семейный бизнес организовать так сказать. Но это надо думать.

Михаил С

На счет каких то особых возможностей в Москве — это, как говорил Марк Твен, сведения «сильно преувеличенные», поверьте моему опыту. Те же проблемы, что и везде, плюс местный колорит, т.к. бизнес есть и именно семейный. Что до моделей, то у меня несколько иное направление — корабли и архитектура. Материалы… да любые: бумага, картон, готовые сборные. Были даже из макетного пластилина.
Хотя в своем советском детстве замирал у макетов железных дорог из ГДР. smile

Antares

Глаза боятся руки делают. Есть слово не хочу, для меня слово не могу не существует. Точнее
нельзя мне водить машину ( не могу) только в этом случае по состоянию здоровья.

Михаил С

+100500!!! Так держать!

Antares

Ок

frog

Как говорит в таких случаях родственница: глаза боятся, руки — из жопы, но я не сдамся!! Не сдается, что характерно)) Осси, кстати, не только ж/д модельки — игрушки делали. Машинки у них тоже ничо так получались))))

Петроградец

Коллега, как профильный специалист вынужден Вас поправить. Как раз сердцевина у древесины прочнее луба. Ну а прочность со со временем она набирает не из-за сушки(это происходит довольно быстро), а из-за окисления. Процесс аналогичен морению в лайт-варинате.

rusart6810

Пластификация древесины это метод древний как помёт мамонта!
Есть сотни разных способов.
Помнится в СССР сразу после войны научились делать из дерева вообще любой материал и камень и резину и причём прямо на корню!
Пропитка древесины на корню
http://zhurnalko.net/=nauka-i-tehnika/tehnika-molodezhi/1953-05—num32
Пошёл в лес и напилил себе камней или железяк всяких.

Было и не на корню к примеру тут
Смотреть первый сюжет осина не лесина

Помню ещё с пяток методик

E .tom

Все придумано до них — Левинский Ю.Б., Савельев В.В. Савина В.В. (УГЛТУ, г. Екатеринбург, РФ)
Гнутье древесины, предварительно пластифицированной в высокочастотных полях
http://symposium.forest.ru/article/2007/2_tehnology/levinsky_03.htm
Вот действительно реальная технология на заметку Пападанцу.
Можно обходится без дефицитного (импортного) клея для дельта древесины и получать сложные гнутые детали.

VladimirS
VladimirS

В три раза плотнее обычной….. Эта мореная натрием древесина будет тяжелее не только кирпича, но и бетона?))

NF

++++++++++

Но где попаданец возьмет давление в пять мегапаскалей?! Причем производить придется детали с достаточно большой площадью, раз речь идет об авиации. Так что пресс с давлением в 500 тонн надо захватывать с собой из будущего, да не один, надо штамповать истребители и штурмовики десятками в день.

×
Зарегистрировать новую учетную запись
Сбросить пароль
Compare items
  • Включить общее количество Поделиться (0)
Сравнить