Στις ΗΠΑ, δημιούργησαν ένα ξύλινο μαχαίρι που κόβει καλύτερα από ένα ατσάλινο. Στο μέλλον θα κατασκευάζουν ακόμα και παρκέ δάπεδα από ξύλο, ενισχυμένο με αυτή τη μέθοδο

Στις Ηνωμένες Πολιτείες, δημιούργησαν ένα ξύλινο μαχαίρι που κόβει καλύτερα από ένα ατσάλινο.

Οι επιστήμονες έχουν προτείνει μια μέθοδο με την οποία το ξύλο γίνεται 23 φορές πιο σκληρό και ένα μαχαίρι από αυτό το υλικό είναι σχεδόν τρεις φορές πιο κοφτερό από ένα επιτραπέζιο μαχαίρι από ανοξείδωτο χάλυβα.

Τα πιο αιχμηρά μαχαίρια είναι κατασκευασμένα από ατσάλι ή κεραμικό, είναι ενεργοβόρα και συχνά αφήνουν αρνητικό αποτύπωμα στο περιβάλλον.

Οι συντάκτες της νέας μελέτης πρότειναν έναν δυνητικά πιο φιλικό προς το περιβάλλον τρόπο κατασκευής αιχμηρών μαχαιριών: προτείνεται να χρησιμοποιούν ειδικά επεξεργασμένο ξύλο για την παραγωγή τους.

Η κυτταρίνη, το κύριο συστατικό του ξύλου, έχει υψηλότερο λόγο αντοχής προς πυκνότητα από πολλά άλλα υλικά, αλλά αποτελεί μόνο το 40-50% του ξύλου.

 Για να κάνουν το ξύλο πιο ανθεκτικό, οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ αναζητούσαν έναν τρόπο να απαλλαγούν από τα μαλακότερα συστατικά του ξύλου (ημικυτταρίνη και λιγνίνη) χωρίς να καταστραφεί το πλαίσιο κυτταρίνης.

Η μέθοδος επεξεργασίας που προτείνουν αποτελείται από δύο κύρια στάδια. Στο πρώτο στάδιο, η λιγνίνη αφαιρείται εν μέρει από το ξύλο, μετά από αυτό το στάδιο γίνεται μαλακό, εύκαμπτο και ελαφρώς εύθραυστο.

 Στο δεύτερο βήμα, το ξύλο πιέζεται σε υψηλή θερμοκρασία για να φύγει το περιττό νερό και να συμπιεστεί το υλικό.

Αφού το υλικό έχει υποστεί επεξεργασία και διαμορφωθεί στο επιθυμητό σχήμα, επικαλύπτεται με ορυκτέλαιο για να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του. Η κυτταρίνη τείνει να απορροφά νερό, επομένως η επίστρωση λαδιού κρατά το μαχαίρι αιχμηρό κατά τη χρήση και μετά το πλύσιμο στο νεροχύτη ή στο πλυντήριο πιάτων.

Το ξύλο που υποβλήθηκε σε επεξεργασία με αυτόν τον τρόπο αποδείχθηκε 23 φορές ισχυρότερο από το συνηθισμένο ξύλο. Πειράματα έδειξαν ότι ένα ξύλινο μαχαίρι κατασκευασμένο από το νέο υλικό είναι τρεις φορές πιο αιχμηρό από τα περισσότερα μαχαίρια μαχαιροπήρουνων από χάλυβα που διατίθενται στο εμπόριο και μπορεί εύκολα να κόψει μια medium-rare μπριζόλα.

Επιπλέον, οι ερευνητές απέδειξαν ότι το υλικό που προτείνουν μπορούν να κατασκευαστούν και ξύλινα καρφιά - τόσο κοφτερά όσο το συμβατικό ατσάλι, αλλά που δεν θα υπόκεινται σε διάβρωση. Οι συγγραφείς του έργου ελπίζουν ότι στο μέλλον θα είναι δυνατό να κατασκευαστούν παρκέ δάπεδα από ξύλο ενισχυμένα με τη μέθοδο τους, πιο ανθεκτικά στις γρατσουνιές και τη φθορά.

Οι επιστήμονες περιέγραψαν μια νέα μέθοδο παραγωγής ισχυρών και αιχμηρών ξύλινων μαχαιριών σε ένα άρθρο που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Matter.

πηγή 23-10-21

https://naked-science.ru/article/chemistry/amerikanskie-himiki-sozdali-derevyannyj-nozh-kotoryj-rezhet-kak-stalnoj

Τα πιο κοφτερά μαχαίρια είναι γνωστό ότι είναι κατασκευασμένα από ατσάλι ή κεραμικό. Και τα δύο αυτά υλικά κατασκευάζονται σε κλιβάνους τήξης σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, πράγμα που σημαίνει ότι η παραγωγή τους απαιτεί υπερβολικό ενεργειακό κόστος. Ως αποτέλεσμα, αυτό οδηγεί σε αύξηση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, που είναι η κύρια αιτία της ανθρωπογενούς κλιματικής αλλαγής.

Τώρα οι ερευνητές έχουν αναπτύξει έναν δυνητικά πιο βιώσιμο τρόπο για να κατασκευάζουν αιχμηρά μαχαίρια χρησιμοποιώντας ενισχυμένο ξύλο.

Το μαχαίρι από ενισχυμένο ξύλο μπορεί να πλυθεί και να επαναχρησιμοποιηθεί, καθιστώντας το μια εξαιρετική εναλλακτική λύση σε χαλύβδινα, κεραμικά και ακόμη περισσότερο πλαστικά μαχαίρια μιας χρήσης. Ένα τέτοιο μαχαίρι είναι πολύ ελαφρύτερο από ένα μεταλλικό και θα είναι πολύ πιο βολικό να το παίρνετε μαζί σας σε ταξίδια και πικνίκ.

Παρά το γεγονός ότι το ξύλο χρησιμοποιείται συχνά στις κατασκευές, η αντοχή του είναι κατώτερη από αυτή της καθαρής κυτταρίνης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το ξύλο είναι μόνο 40-50% κυτταρίνη και το υπόλοιπο αποτελείται από ημικυτταρίνη και λιγνίνη , οι οποίες λειτουργούν ως συνδετικοί παράγοντες.

Ο Lee και οι συνεργάτες του αποφάσισαν να επεξεργαστούν το ξύλο με τέτοιο τρόπο ώστε να αφαιρέσουν τα μαλακότερα συστατικά χωρίς να καταστρέψουν το κυτταρινικό του πλαίσιο.

Χρησιμοποιώντας μικροσκόπιο υψηλής ανάλυσης, οι επιστήμονες εξέτασαν τη μικροδομή του σκληρυμένου ξύλου για να προσδιορίσουν την αιτία της αντοχής του.

Η αντοχή ενός υλικού εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το μέγεθος και την πυκνότητα των ελαττωμάτων του, όπως κενά, κανάλια ή βαθουλώματα, λένε οι ερευνητές. Η διαδικασία επεξεργασίας φυσικού ξύλου δύο σταδίων που χρησιμοποίησαν μειώνει ή εξαλείφει εντελώς τέτοια ελαττώματα. Η αφαίρεση των καναλιών μέσω των οποίων το ζωντανό ξύλο λαμβάνει νερό και θρεπτικά συστατικά καθιστά το σκληρυμένο ξύλο πολύ ισχυρότερο από το κανονικό ξύλο.

Αυτή η μέθοδος σκλήρυνσης του ξύλου μπορεί να είναι πιο ενεργειακά αποδοτική και να έχει μικρότερο περιβαλλοντικό αντίκτυπο από άλλες μεθόδους παραγωγής τεχνητών υλικών. Ωστόσο, για να το δηλώσουν αυτό με απόλυτη σιγουριά, οι επιστήμονες πρέπει να κάνουν μια βαθύτερη ανάλυση.

Το πρώτο βήμα της επεξεργασίας απαιτεί το βράσιμο του ξύλου στους 100 ° C σε ένα λουτρό χημικών που μπορεί ενδεχομένως να επαναχρησιμοποιηθούν. Συγκριτικά, η διαδικασία κατασκευής κεραμικών απαιτεί θερμαντικά υλικά σε αρκετές χιλιάδες βαθμούς Κελσίου.

Υπάρχουν πολλά ξύλινα αντικείμενα στην κουζίνα μας που χρησιμοποιούμε για πολύ καιρό, όπως ξύλο κοπής, ξυλάκια ή πλάστη», είπε ο Λι. μετά από αυτά».

Η εργασία των Αμερικανών ερευνητών δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Matter   (senior author Teng Li)

Νωρίτερα, μιλήσαμε για τη δημιουργία ενός φιλικού προς το περιβάλλον διαφανούς ξύλου , το οποίο μπορεί να αντικατασταθεί από γυαλί, καθώς και για την ιδέα της κατασκευής τεχνητών δορυφόρων γης από ξύλο . Επιπλέον, γράψαμε για ένα νέο θερμομονωτικό υλικό που ονομάζεται «νανοξύλο».

 https://smotrim.ru/article/2559226

 https://smotrim.ru/article/2506777