Para saintis telah menemui satu cara untuk membuat kayu yang kuat bahkan lebih kuat-membakar tiub berongga yang berjalan melalui struktur selulosa yang menaving jalan untuk kayu untuk menggantikan logam dalam lebih banyak aplikasi pembinaan dan berpotensi dalam pesawat dan kereta. Dikenali sebagai "lumen," saintis dari universiti Nanjing China mendakwa tiub itu, sehingga kini, kekuatan semula jadi kayu yang terhad, yang merupakan punca utama kekuatan tegangannya yang rendah berbanding dengan logam dan kesetaraan aloi.
Diterbitkan dalamJurnal Bioresources dan Bioproducts, para saintis telah mencipta kaedah kimia baru untuk membuat kayu padat dengan mengisi tiub ini secara seragam. Dirawat dengan cara ini, kayu "mempamerkan kekuatan tegangan ultra tinggi (496.1 MPa), kekuatan lentur (392.7 MPa) dan ketangguhan kesan (75.2 kJ/meter persegi), melampaui kayu yang tersendiri dan bahan logam tradisional seperti aloi aluminium".
Proses "penyebaran diri" ini disebabkan oleh mendidih kayu dalam campuran soda kaustik dan natrium sulfit untuk mengeluarkan beberapa ligninnya. Ia kemudian direndam dalam campuran litium klorida dan pelarut yang dikenali sebagai dimetilacetamide, menyebabkan selulosa dan lignin membengkak dan menghilangkan tiub lumen sebelum ditinggalkan kering dan mengecut.
Rajah ini menggambarkan perbezaan antara kayu yang tersendiri (kanan atas) dan kayu termampat tradisional (kiri bawah). Makmal Mikrostruktur Negeri Pepejal & Makmal Utama Bahan Fungsian Buatan & Jabatan Bahan Sains dan Kejuruteraan Bahan, Kolej Kejuruteraan dan Sains Gunaan, Nanjing University, Nanjing 210093, China, {2}}
Diketuai oleh Dafang Huang dari Jabatan Sains dan Kejuruteraan Bahan Nanjing, tarikan utama teknik ini adalah bahawa ia menyebabkan "pengecutan seragam," yang jauh lebih tinggi daripada kaedah "menekan panas" yang hanya boleh memampatkan kayu pada paksi tunggal: " Huang berkata, sambil menambah bahawa kayu yang sangat kuat mempunyai "potensi besar untuk aplikasi sebagai bahan kejuruteraan yang mampan, menggantikan bahan struktur tradisional sebagai logam dan aloi."
Rahsia saintis untuk membuat kayu yang tidak dirawat sekuat aluminium!
Tahun lepas, Wood Central melaporkan bahawa saintis di Maryland, di Amerika Syarikat, telah mencipta jenis kayu poplar baru yang sama kuatnya dengan kayu yang dirawat secara kimia dan setanding dengan aluminium untuk kekuatan. Mereka mencapai ini dengan menggunakan penyuntingan asas untuk mempengaruhi gen utama dalam pokok poplar yang berkaitan dengan pengeluaran lignin, mengurangkan jumlah lignin dalam pokok poplar sebanyak kira -kira 13%.
"Biasanya, apabila anda jurutera kayu menjadi lebih kuat dan lebih tahan lama, anda melakukannya secara kimia mengurangkan jumlah lignin di dalam kayu," kata Profesor Yiping Qi, salah seorang penulis utama dalam kajian ini. "Proses ini intensif tenaga dan melibatkan penggunaan banyak bahan kimia yang boleh membahayakan alam sekitar."
