天然木材と金属は、数千年にわたって人間にとって不可欠な建築材料でした。私たちがプラスチックと呼ぶ合成ポリマーは、20世紀に爆発した最近の発明です。
金属とプラスチックの両方に産業用および商業用使用に適した特性があります。金属は強く、硬く、一般的に水、熱、熱、一定のストレスに弾力性があります。プラスチック製の電化製品は良いことではなく、誰もプラスチックの家に住みたいとは思わない。
一部の用途では、天然木材は金属やプラスチックと競合できます。ほとんどの家族の家は木材のフレーミングに基づいて建てられています。問題は、ほとんどの場合、ナチュラルウッドが柔らかすぎて水で塗られすぎてプラスチックと金属を置き換えるには、ほとんどの場合、ジャーナルの問題に掲載された最近の論文は、これらの制限を克服する硬化した木材の作成を探求します。
木材の繊維構造は、約50％のセルロースで構成されており、理論的には強度の特性を持つ天然ポリマーです。木製の構造の残りの半分は、主にリグニンとヘミセルロースです。生きている木材のために有用なタスクを実行しますが、木材を圧縮し、セルロース繊維をよりしっかりと結合するという人間の目的のために、リグニンは障害になりました。
この研究では、天然木材を4段階で硬化した木材（HW）にしました。最初に、木材を水酸化ナトリウムと硫酸ナトリウムで沸騰させて、ヘミセルロースとリグニンの一部を除去します。この化学処理後、木材は室温で数時間プレスでプレスでプレスを押すことで密度が高くなります。繊維のように、木材は105°C（221°F）でさらに数時間加圧され、密な濃度を完成させ、その後乾燥させます。まず、木材は48時間ミネラル油に浸漬して、完成品を防水させます。
構造材料の1つの機械的特性はインデントの硬度です。これは、力で圧迫されたときに変形に抵抗する能力の尺度です。ダイヤモンドは鋼鉄よりも硬く、木材よりも硬く、泡を詰めるよりも硬いです。特定の力を持つテスト面。ボールによって作成された円形のインデントの直径を測定します。ブリネルの硬度値は、数学的式を使用して計算されます。大まかに言えば、ボールが穴が大きくなるほど、素材が柔らかくなります。このテストでは、HWは天然木の23倍です。
ほとんどの未処理の天然木材は水を吸収します。これは木材を拡張し、最終的にその構造特性を破壊する可能性があります。著者は2日間のミネラル浸漬を使用してHWの耐水性を高め、より疎水性（「怖い」）を使用します。一方、（「水を愛する」）表面は、液滴を平らに広げます（そしてその後水をより簡単に吸収します）。したがって、鉱物浸漬はHWの疎水性を大幅に増加させるだけでなく、木材が吸収するのを防ぎます。
一部のエンジニアリングテストでは、HWナイフはメタルナイフよりもわずかに優れたパフォーマンスを発揮しました。著者は、HWナイフは市販のナイフの約3倍であると主張しています。しかし、この興味深い結果には注意が必要です。研究者はテーブルナイフを比較しています。メタルフォーク、そしてステーキナイフの方がはるかに良くなります。
爪についてはどうですか？単一のHWネイルは、鉄の爪と比較して比較的簡単であるほど詳細ではありませんが、3つの板のスタックに簡単に叩くことができます。ウッデンペグは一緒に厚板を保持し、鉄のペグとほぼ同じ靭性を引き裂く力に抵抗することができます。
HWの爪は他の方法で優れていますか？木製のペグは軽量ですが、構造の重量は主にそれをまとめるペグの質量によって駆動されません。ウッズペグは錆びません。
著者が天然の木材よりも強力な木材を作るプロセスを開発したことは間違いありません。しかし、特定のジョブのハードウェアの有用性にはさらなる研究が必要です。プラスチックと同じくらい安くてリソースのないものであることができますか？
投稿時間：APR-13-2022
