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碎木比钢坚固

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马里兰大学的工程师们发现了一种自然的方法来制造一种比在家里常用的钛合金更坚固的物质。通过将木材压碎并进行处理,他们创造了一种方法,使其强度提高十倍以上,更耐用,并且是碳纤维和金属合金的廉价替代品。这项研究可以在最近出版的杂志上找到本性纸张

这种处理木材的新方法使其强度是天然木材的12倍,硬度是天然木材的10倍。

马里兰大学材料科学与工程副教授梁冰虎教授亚博网站下载亚博老虎机网登录

坚韧和强壮的结合是自然界罕见的机械性能。“它和钢一样坚固,但比钢轻六倍。断裂所需的能量是天然木材的十倍。甚至可以在工艺开始时进行弯曲和成型。”马里兰大学机械工程系教授Teng Li教授解释说。

这一过程的第一阶段是剥离木材的木质素,使木材呈现棕色和坚硬的结构。然后,木材混合物在150华氏度的高温下被压缩,导致纤维素纤维变得紧密,缺陷被压碎在一起。然后用一层特殊的油漆对木材进行进一步处理。当纤维紧密地压在一起时,它们形成了强大的氢键,使木材的强度增加,即使压缩使木材比原来的尺寸薄五倍。

这种木材可用于汽车、飞机、建筑和任何使用钢材的应用。

胡良兵教授关联PM大学校长材料科学与工程工程-马里兰大学

通过在新木材和天然木材上发射子弹状弹丸来测试木材的强度,并比较结果。当弹丸直接穿过天然木材时,经过充分处理的新木材成功地阻止了弹丸的部分通过。

碎木也引起了其他研究小组的兴趣,布朗大学、哈佛大学以及世界各地其他大学的教授都在谈论无限的可能性。布朗大学教授高华健说“这篇论文为设计轻质、高性能的结构材料提供了一条非常有希望的途径。在需要高强度、大韧性和优异的抗弹道性能的领域,有着巨大的应用潜力。”亚博网站下载

木质素的极限浓度使新形成的比钢更坚固的木材的机械性能最大化,这一观察结果激发了Orlando J。罗哈斯来自芬兰阿尔托大学。”与中间或部分木质素去除时达到的最大值相比,木质素去除太少或太多会降低强度。这揭示了氢键和这种多酚化合物所赋予的附着力之间的微妙平衡。”罗霍斯教授解释道。事实上,木材的致密化同时提高了强度和韧性,这两种特性通常相互抵消,这也让科学家们感到高兴。

松木或轻木等松木生长迅速,更环保,可以取代柚木等生长较慢但密度较大的木材,用于家具或建筑中。

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胡教授的研究小组还探索了木材如何自然用于纳米技术的可能性。纳米纤维素及其相关材料是胡氏研究小组的一个重要研究领域。木质纳米技术研究已经用于制造透明纸,这些纸可以替代塑料、光子纸以提高太阳能电池效率、木质电池,甚至可以用作节能建筑的透明木材。研究表明,木材在未来的自然用途中有许多可能性有待探索亚博网站下载。

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路易丝·索尔

作者

路易丝·索尔

路易丝在谢菲尔德哈勒姆大学攻读生物化学学士(荣誉)学位,获得一亚博老虎机网登录等学位,以此来追求对科学的热情。此后,她获得了理学硕士学位。通过研究,并在多个科学组织工作。

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    索尔,路易丝(2018年2月21日)。碎木比钢更坚固。亚速姆。于2021年9月4日从//www.washintong.com/news.aspx?newsID=48818.

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    索尔,路易丝。”碎木比钢更坚固”。亚速姆. 2021年9月4日.

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    索尔,路易丝。”碎木比钢更坚固”。亚速姆。//www.washintong.com/news.aspx?newsID=48818. (查阅日期:2021年9月4日)。

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    索尔,路易丝。2018碎木比钢坚固. 亚速姆,2021年9月4日查看,//www.washintong.com/news.aspx?newsID=48818.

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