新工艺可以使木材和钛合金一样强大,但是更轻更便宜

2018-02-09

左边的梁兵炳和右边的滕俐,都是大学园马里兰大学的工程师,他们找到了比以前强10倍以上的木材的方法。学分:马里兰大学

 

学院公园(马里兰州立大学)的工程师已经找到了一种方法来使木材的强度比以前强10倍以上,创造出比许多钛合金更强的天然物质。

UMD的A.詹姆斯·克拉克工程学院的胡良兵说:“这种处理木材的新方法使它比天然木材强12倍,强度也比天然木材强10倍”,研究小组的负责人将于2月8日发表,2018年在“ 自然 ”期刊上发表。“这可能是钢铁甚至钛合金的竞争对手,它坚固耐用,与碳纤维相媲美,但价格便宜得多。胡先生是材料科学与工程学副教授,马里兰州能源创新研究院成员。

UMD克拉克学校机械工程副教授Samuel P. Langley说:“这个结构既坚固又坚固,这是一种自然界不常见的结合,”该小组的联合负责人滕立说。他的团队测量了密实木材的机械性能。“它的强度与钢铁一样强,但是轻了六倍,比天然木材的断裂能耗高出10倍,甚至可以在工艺开始时进行弯曲和成型。

该团队还通过射击子弹样炮弹测试新木材和天然木材。弹丸直接穿过天然木材。经过充分处理的木材中途停止了抛射物。

胡锦涛说:“生长速度快,对环境友好的松木,轻木等软木材,可替代家具,建筑等柚木生长较慢但密度较高的木材。

“这篇论文提供了一个非常有前途的轻质高性能结构材料的设计路线,具有巨大的潜力,在高强度,大韧性和优越的防弹性是所需的广泛的应用,”华建高教授,布朗教授大学谁没有参与这项研究。“特别令人兴奋的是,这种方法适用于各种木材,而且相当容易实施。”

胡锦涛说:“这种木材可以用于汽车,飞机,建筑物 – 任何使用钢铁的地方。

哈佛大学力学与材料学教授索志刚也没有参与这项研究,他说:“本文报道的两步法实现了极高的强度,远远超出了文献报道的范围。“鉴于木材丰富,以及其他富含纤维素的植物,本文激发了想象力。”

“在我看来,最突出的观察是木质素的限制浓度(木质细胞之间的胶水)的存在,以使致密木材的机械性能最大化。与最大值相比,太少或太多的去除会降低强度在中间或部分去除木质素的过程中达到,这揭示了氢键和这种多酚化合物所赋予的粘合之间的微妙的平衡,另外,令人感兴趣的事实是木材致密化导致增强的强度和韧性,通常相互抵消,“芬兰阿尔托大学教授奥兰多·罗哈斯(Orlando J. Rojas)说。

胡的研究探索了木材天然纳米技术的能力。他们之前从纳米纤维素相关材料中提出了一系列新兴技术:(1)用于替代塑料的超清晰纸; (2)太阳能电池效率提高30%的光子纸; (3)木质电池和超级电容器; (4)电池从叶子; (5)用于节能建筑的透明木材; (6)饮用太阳能海水淡化,专门过滤有毒染料。这些木基新兴技术正在通过UMD剥离公司Inventwood LLC进行商业化。

宝宝起名

本站所有相关知识仅供大家参考、学习之用,部分来源于互联网,其版权均归原作者及网站所有,如无意侵犯您的权利,请与小编联系,我们将会在第一时间核实并给予反馈。
相关期刊推荐
中国农业文摘-农业工程

中国农业文摘-农业工程

农业综合 - 国家级期刊

居舍

居舍

合作期刊 - 国家级期刊

乡村科技

乡村科技

农业综合 - 省级期刊

科技智囊

科技智囊

合作期刊 - 国家级期刊

交通世界

交通世界

交通运输经济 - 国家级期刊

农业与技术

农业与技术

农业综合 - 国家级期刊

河南农业

河南农业

农业综合 - 省级期刊

文存阅刊

文存阅刊

合作期刊 - 省级期刊

西部论丛

西部论丛

合作期刊 - 国家级期刊

体育时空

体育时空

体育 - 省级期刊