A madeira natural e o metal son materiais de construción esenciais para os humanos durante miles de anos. Os polímeros sintéticos que chamamos plásticos son unha invención recente que explotou no século XX.
Tanto os metais como os plásticos teñen propiedades que son moi adecuadas para uso industrial e comercial. Os metais son fortes, ríxidos e xeralmente resistentes ao aire, á auga, á calor e ao estrés constante. Non obstante, tamén requiren máis recursos (o que significa máis caro) para producir e perfeccionar os seus produtos. Os plásticos fan que os materiais estruturais terribles: os electrodomésticos non son bos, e ninguén quere vivir nunha casa de plástico. Adicionalmente, a miúdo son refinados de combustibles fósiles.
Nalgunhas aplicacións, a madeira natural pode competir con metais e plásticos. A maioría das casas familiares están construídas no enmarcamento de madeira. O problema é que a madeira natural é demasiado suave e demasiado facilmente danada pola auga para substituír o plástico e o metal a maior parte do tempo. en breve?
A estrutura fibrosa da madeira consta de aproximadamente o 50% de celulosa, un polímero natural con propiedades de forza teóricamente boas. A metade restante da estrutura de madeira é principalmente lignina e hemicelulosa. Mentres a celulosa forma longa e dura fibras que non proporcionan a columna vertebral. fibras e realiza tarefas útiles para a madeira viva. Pero para o propósito dos humanos de compactar a madeira e unir as súas fibras de celulosa máis ben xuntos, a lignina converteuse nun obstáculo.
Neste estudo, a madeira natural converteuse en madeira endurecida (HW) en catro pasos. Fibers.next, a madeira presionouse a 105 ° C (221 ° F) durante unhas horas máis para completar a densificación e, a continuación, seca. Finalmente, a madeira está inmersa en aceite mineral durante 48 horas para facer o produto acabado impermeable.
Unha propiedade mecánica dun material estrutural é a dureza de sangría, que é unha medida da súa capacidade para resistir a deformación cando se espreme pola forza. Diamond é máis duro que o aceiro, máis duro que o ouro, máis duro que a madeira e máis duro que o paquete de foam. Superficie de proba cunha certa forza. Mediga o diámetro da sangría circular creada pola bola. O valor de dureza de Brinell calcúlase mediante unha fórmula matemática; Aproximadamente falando, canto máis grande sexa o burato, o balón golpea, máis suave é o material. Nesta proba, HW é 23 veces máis duro que a madeira natural.
A madeira natural non tratada absorberá a auga. Isto pode expandir a madeira e, eventualmente, destruír as súas propiedades estruturais. Os autores usaron un empapado de dous días de mineral para aumentar a resistencia á auga do HW, tornándoo máis hidrofóbico ("medo da auga"). A superficie hidrofílica ("amante da auga"), por outra banda, estende as pingas planas (e posteriormente absorbe a auga con máis facilidade). Por iso, o empapado mineral non só aumenta significativamente a hidrofobicidade do HW, senón que impide que a madeira absorba a humidade.
Nalgunhas probas de enxeñería, os coitelos HW funcionaban lixeiramente mellor que os coitelos metálicos. Os autores afirman que o coitelo HW é aproximadamente tres veces máis agudo que un coitelo dispoñible comercialmente. Non obstante, hai unha advertencia a este resultado interesante. Steak co lado escuro dunha bifurcación metálica, e un coitelo de bisté funcionaría moito mellor.
¿E as uñas? Unha única uña HW pode aparentemente ser martelada facilmente nunha pila de tres táboas, aínda que non sexa tan detallado como é relativa a facilidade en comparación coas uñas de ferro. Pegas de xordo poden entón manter as táboas xuntos, resistindo ás forzas que as arrasas, con aproximadamente a mesma dureza, así que os cravos.
As uñas HW son mellores doutras formas? As pinzas de madeira son máis lixeiras, pero o peso da estrutura non é principalmente impulsado pola masa das pinzas que a manteñen xuntas. Os pegos non se oxidan. Non obstante, non será impermeable a auga nin a biodecomosa.
Non hai dúbida de que o autor desenvolveu un proceso para facer a madeira máis forte que a madeira natural. Non obstante, a utilidade do hardware para calquera traballo en particular require un estudo máis. ¿Pode ser tan barato e menos recursos como plástico? ¿Pode competir con máis fortes, atractivos e infinitamente reutilizables obxectos metálicos? As súas investigacións levan preguntas interesantes.
Tempo de publicación: 13 de abril-2022
