El poate opri şi gloanțele
Oamenii de ştiinţă au dezvoltat un nou tip de „super lemn”, care este de peste 10 ori mai trainic şi mai dur decât lemnul obișnuit – iar această inovație ar putea deveni un înlocuitor natural şi ieftin a oțelului şi altor materiale.
Vedeţi şi: Material nou uimitor ce trece într-o clipă de la superhidrofobic la superhidrofil
Cheia superputerii noului lemn este tratamentul chimic special, urmat de un proces de compresie prin încălzire.
Legăturile chimice rezultate fac lemnul suficient de trainic pentru ca într-o zi să poată fi utilizat la construcția clădirilor şi vehiculelor.
El chiar ar putea renova placarea armurilor – cercetătorii au lansat proiectile asemănătoare cu gloanțele în noul lor super lemn şi au descoperit că ele au rămas în material fără să-l străbată, ca în cazul lemnului obișnuit.
„Acest nou mod de a trata lemnul, îl face de 12 ori mai trainic decât lemnul natural şi de 10 ori mai dur”, spune cercetătorul superior Liangbing Hu (en), de la Universitatea din Maryland.
Vedeţi şi: Oamenii de ştiinţă au inventat cel mai trainic şi uşor material de pe Pământ
„El este la fel de trainic ca oțelul. Este nevoie de o putere de 10 ori mai mare pentru al frânge, decât în cazul lemnului natural. El poate fi chiar îndoit şi turnat la începutul procesului”.
Procesul de obținere a acestui super-lemn constă din doi pași. Mai întâi, lemnul natural este fiert într-un amestec de hidroxid de sodiu şi sulfit de sodiu, care este de fapt, similar cu procesul de fabricare a pastei de lemn pentru hârtie.
În continuare, lemnul trece printr-o fază de compresie, pentru a prăbuși pereții dintre celulele individuale. Căldura este aplicată pentru a încuraja legături chimice noi în timp ce lemnul continuie să fie comprimat.
Aceste procese sunt capabile să elimine unii polimeri, pentru a permite reformarea noului lemn, păstrând în acelaş timp alţi polimeri esențiali pentru rezistenţa lui.
În cele din urmă, întărirea vine de la numărul mare de atomi de hidrogen legați de nano-fibrele de celuloză, în mod natural aflate în structura lemnului.
Reacțiile chimice sunt destul de complexe, dar însăși procedura este de fapt destul de ieftină şi simplă – şi, deoarece lemnul este literalmente pe copaci, este o opțiune promițătoare pentru înlocuirea oțelului, aliajelor de titan şi a altor materiale în anumite situații.
Vedeţi şi: Reacţii chimice spectaculoase – imagini animate gif
Procesul s-a dovedit a funcționa în cazul mai multor variații de lemn.
Super-lemnul care se primește în final, este trainic, uşor şi dur, după cum am menționat deja, dar el, de asemenea, e şi impresionant de dens, rezistent la comprimare şi zgârieturi, şi chiar în mod inerent protejat împotriva umezelii.
Pe lângă ajustarea lui în avioane şi mașini, noul super lemn ar putea fi folosit în mobilier, permițând lemnului provenit de la copacii cu creștere rapidă, aşa ca balsa sau pinul, să înlocuiască opţiunile mai dense, dar care cresc mai lent, cum ar fi tecul.
Totuşi, mai sunt încă multe de făcut înainte de a vedea un Boeing 747 de lemn rulând pe pistă.
Unul din următorii paşi este extinderea şi accelerarea procesului de producere a acestui nou lemn – deşi, cercetătorii spun că aceasta nu ar trebui să fie o problemă prea mare.
„Este deosebit de incitant de menționat, că metoda poate fi aplicată pentru diferite specii de lemn şi este destul de uşoră în implementare”, spune omul de ştiinţă inginer Huajian Gao (en), de la Universitatea Brown din Rhode Island, care nu a fost implicat în studiu.
„Lucrarea [publicată] oferă o cale foarte promițătoare pentru proiectarea materialelor structurale uşoare, de înaltă performanţă, cu un potențial extraordinar pentru o gamă largă de aplicații, unde se cere o tărie înaltă, duritate mare şi rezistenţă balistică superioară”.
Cercetarea a fost publicată în Nature.
Lasă un răspuns