9742 subscribers

Дерево в 23 раза тверже стали! Возможно ли?

1,4k full reads
2,1k story viewsUnique page visitors
1,4k read the story to the endThat's 66% of the total page views
1,5 minute — average reading time

Мы привыкли, что дерево - это этакий "ламповый материал", из которого хорошо получаются деревянные разделочные доски, сувениры, дома, скамейки и прочие элементы конструкций, которые не испытывают "шоковых" нагружений. Все изделия из дерева обладают своим особенным духом и добавляют уют. Работать с этим природным материалом всегда приятно и просто, но использовать его повсеместно невозможно.

Даже Арни удивлен
Даже Арни удивлен

У дерева есть ряд "неприятных" ограничений. Этот материал не особенно стойкий в некоторых агрессивных средах, подвержен возгоранию, мягкий и обладает высокими показателями анизоторопии.

Однако, в результате работ материаловедов, удалось добиться значительного повышения твёрдости дерева. Новый материал на его базе продемонстрировал феноменальные механические свойства! Твердость оказалась в 23 раза более высокой, чем твердость типичной конструкционной углеродистой стали. Результаты исследований недавно были опубликованы в журнале Matter.

Получить подобный материал стало возможно благодаря правильной обработке обычного деревянного образца. Для эксперимента был выбран образец из самой обычной липы. Как нам известно из практики, деревяшка содержит твердые слои и менее твёрдые слои в своей структуре. Всё это соединено в своеобразный бутерброд и получается композит. Ученые справедливо предположили, что если убрать мягкие волокна из структуры, то с остатком можно весьма продуктивно поработать!

Схема получения материала с сайта Matter
Схема получения материала с сайта Matter

Поэтому, на первом этапе с помощью раствора щелочи были вытравлены все мягкие составляющие липового образца. Оставшийся скелет был обработана механически. Его спрессовали. Но не просто спрессовали, а предварительно заполнили пустое пространство от мягкой фазы водородом.

Усиление связей
Усиление связей

Расчёт был прост - поскольку много пустого места остается, то после деформации оно просто сплющится и особой прочности не добавит. Водород должен был выполнить роль клея и увеличить межатомное взаимодействие между стенками образца.

После такой нехитрой процедуры, образец был высушен. Измерение твердости по шкале Виккерса показало, что полученный материал обладает феноменальной для дерева твердостью. Показатели превысили значения для стали в 23 раза! Разработчики сделали по этой технологии обеденный нож и он не уступает по эксплуатационным свойствам металлическому изделию. В свете такого открытия, детская игрушечная деревянная шпага уже не кажется столь безобидной штукой :)

Полезная книга от меня по основам физики (механики)

------------

Обязательно оцените статью лайком, напишите комментарий и подпишитесь на проект! Это очень важно для развития канала.

-------------

Советую также прочитать на нашем канале:

-----

Смотрите нас на YouTube и присоединяйтесь к телеге!