Naturlig tre og metall har vært essensielle byggematerialer for mennesker i tusenvis av år. De syntetiske polymerene vi kaller plast er en nylig oppfinnelse som eksploderte på 1900 -tallet.
Både metaller og plast har egenskaper som er godt egnet for industriell og kommersiell bruk. Metaller er sterke, stive og generelt spenstige mot luft, vann, varme og konstant stress. Plast lager forferdelige strukturelle materialer: plastapparater er ikke en god ting, og ingen vil bo i et plasthus. Anslagsvis blir de ofte foredlet fra fossilt brensel.
I noen bruksområder kan naturlig tre konkurrere med metaller og plast. De fleste familiebolig noen gang snart?
Den fibrøse tre strukturen består av omtrent 50% cellulose, en naturlig polymer med teoretisk gode styrkeegenskap Fibre og utfører nyttige oppgaver for levende tre. Men for menneskers formål å komprimerte tre og binde cellulosefibrene mer tett sammen, ble lignin en hindring.
I denne studien ble naturlig trevirke gjort til herdet tre (HW) i fire trinn. Først kokes treverket i natriumhydroksyd og natriumsulfat for å fjerne noe av hemicellulose og fibre.
En mekanisk egenskap av et strukturelt materiale er innrykkingshardhet, som er et mål på dens evne til å motstå deformasjon når den er presset med kraft. Testoverflaten med en viss kraft. Mål diameteren på den sirkulære innrykk som er opprettet av ballen. Brinell -hardhetsverdien beregnes ved hjelp av en matematisk formel; Grovt sett, jo større hullet ballen treffer, jo mykere materialet. I denne testen er HW 23 ganger hardere enn naturlig tre.
Mest ubehandlet naturlig tre vil absorbere vann. Dette kan utvide treverket og til slutt ødelegge dets strukturelle egenskaper. Forfatterne brukte en to-dagers mineral suge for å øke vannmotstanden til HW, noe som gjør det mer hydrofob ("redd for vann.) ("Vannelskende") overflate, derimot, sprer dråpene flate (og absorberer deretter vann lettere). Derfor øker mineralbløtet ikke bare betydelig hydrofobisiteten til HW, men forhindrer også at treverket absorberer fuktighet.
I noen ingeniørtester presterte HW -kniver litt bedre enn metallkniver. Forfatterne hevder at HW -kniven er omtrent tre ganger så skarp som en kommersielt tilgjengelig kniv. Biff med den kjedelige siden av en metallgaffel, og en biffkniv ville fungere mye bedre.
Hva med neglene? En enkelt HW -negl kan tilsynelatende lett hames i en bunke med tre planker, selv om den ikke er så detaljert som det er relativt lett å sammenligne med jernnegler. Tevenpinner kan da holde plankene sammen, motstå kraften som ville rive dem fra hverandre, med omtrent den samme seigheten som jernpinnen. I testene deres, men ikke i begge tilfeller mislyktes før de ikke svikte.
Er HW -negler bedre på andre måter? Trepinner er lettere, men vekten på strukturen er ikke først og fremst drevet av massen til knaggen som holder den sammen. Tveknapper vil ikke ruste.
Det er ingen tvil om at forfatteren har utviklet en prosess for å gjøre tre sterkere enn naturlig tre. Imidlertid krever nytten av maskinvare for en bestemt jobb videre studier. Kan det være like billig og ressursfritt som plast? Kan den konkurrere med sterkere, mer attraktive, uendelig gjenbrukbare metallobjekter?
Post Time: Apr-13-2022
