Prírodné drevo a kov sú pre ľudí nevyhnutné stavebné materiály už tisíce rokov. Syntetické polyméry, ktoré nazývame plasty, sú nedávnym vynálezom, ktorý explodoval v 20. storočí.
Kovy aj plasty majú vlastnosti, ktoré sú vhodný na priemyselné a komerčné použitie. Metále sú silné, pevné a vo všeobecnosti odolné voči vzduchu, vode, tepla a neustálemu stresu. Na výrobu a vylepšovanie ich výrobkov je tiež potrebné viac zdrojov (čo znamená drahšie) Hrozné konštrukčné materiály: Plastové spotrebiče nie sú dobrá vec a nikto nechce žiť v plastovom dome. Dostupne sú často vylepšené z fosílnych palív.
V niektorých aplikáciách môže prírodné drevo konkurovať kovom a plastom. Väčšina rodinných domov je postavená na rámci dreva. Problém je v tom, že prírodné drevo je príliš mäkké a príliš ľahko poškodené vodou na nahradenie väčšiny času. to čoskoro?
Vláknitá štruktúra dreva pozostáva z približne 50% celulózy, prírodného polyméru s teoreticky dobrými vlastnosťami pevnosti. Zostávajúca polovica drevenej štruktúry je hlavne lignín a hemicelulóza. Aj keď celulóza tvorí dlhé, tvrdé vlákna, ktoré poskytujú drevo, ktoré poskytujú carbonu z prírodnej sily vlákna a vykonáva užitočné úlohy pre živé drevo. Ale pre účely človeka zhutňujúci drevo a viazanie jeho celulózových vlákien pevnejšie k sebe, Lignin sa stal prekážkou.
V tejto štúdii bolo prírodné drevo vyrobené do tvrdeného dreva (HW) v štyroch krokoch. Najprv sa drevo prevarí v hydroxidu sodnom a sírane sodný, aby sa odstránili niektoré hodiny hemicelulózy a lignínu. Po tejto chemickej ošetrení sa drevo stáva hustotnou tlakom v tlači v tlači. vlákna.Next, drevo je natlakované na 105 ° C (221 ° F) počas niekoľkých ďalších hodín na dokončenie zhustenia a potom sušené. Drevo je ponorené do minerálneho oleja na 48 hodín, aby sa hotový produkt stal vodotesným.
Jednou z mechanických vlastností štrukturálneho materiálu je usadzovacia tvrdosť, ktorá je mierou jeho schopnosti odolávať deformácii, keď je stlačená silou. povrch s určitou silou. MEASURE Priemer kruhovej odsadenia vytvorenej loptou. Hodnota tvrdosti Brinell sa vypočíta pomocou matematického vzorca; Zhruba povedané, čím väčší je otvor, lopta zasiahne, tým mäkší je materiál. V tomto teste je HW 23 -krát tvrdší ako prírodné drevo.
Väčšina neošetreného prírodného dreva bude absorbovať vodu. To môže rozšíriť drevo a nakoniec zničiť jeho štrukturálne vlastnosti. Autori použili dvojdňový minerálny namáčanie na zvýšenie odolnosti proti vode HW, čím sa stane hydrofóbnejšie („strach z vody“). Na druhej strane povrch roztiahne kvapôčky ploché (a následne ľahšie absorbuje vodu). Preto minerálne namáčanie nielen významne zvyšuje hydrofóbnosť HW, ale tiež zabraňuje absorbovaniu vlhkosti dreva.
V niektorých inžinierskych testoch, HW nože fungovali o niečo lepšie ako kovové nože. Autori tvrdia, že nôž HW je asi trikrát ostrý ako komerčne dostupný nôž. Avšak, existuje výzva na tento zaujímavý výsledok. Výsledky porovnávajú stolové nože, alebo to, čo by sme mohli nazvať nožom masla Steak s tupou stranou kovovej vidlice a steakový nôž by fungoval oveľa lepšie.
A čo nechty? Jeden HW necht sa dá zjavne ľahko zatlačiť do stohu troch dosiek, aj keď nie tak podrobný, ako je relatívne ľahké v porovnaní so železnými nechtami. Wooden PEG môže potom držať dosky pohromade a vzdorovať sile, ktorá by ich odtrhla, s približne rovnakou húževnatosťou ako železné kolíky
Sú nechty HW lepšie iným spôsobom? Drevené kolíky sú ľahšie, ale hmotnosť štruktúry nie je primárne poháňaná hmotnosťou kolíkov, ktoré ich držia pohromade.
Niet pochýb o tom, že autor vyvinul proces na zvýšenie silnejšieho dreva ako prírodné drevo. Užitočnosť hardvéru pre každú konkrétnu prácu si vyžaduje ďalšie štúdium. Môže to byť rovnako lacné a bez zdrojov ako plast? Môže konkurovať silnejším, atraktívnejším a nekonečne opakovane použiteľných kovových objektov?
Čas príspevku: 13. apríla-2022
