“点木成金” 华裔科学家研发“超级木材”

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【大澳门威尼斯人赌场官网2018年02月27日讯】(大澳门威尼斯人赌场官网记者吴英编译报导)马里兰大学两名华裔科学家虽然不至于点石成金,但是已找到“点木成金”的技术,将木材转变成硬度比钢铁或钛合金还强的“超级木材”。

据马里兰大学(University of Maryland)网站报导,这项新技术发表于最新一期的《自然》杂志,该校的研究团队先除去木材中的木质素(lignin),然后在大约150华氏度(大约66摄氏度)的温度下加热压缩,这会使得木材中的纤维素纤维变得非常紧密,任何缺陷如孔洞或结都会被挤压,接着在表皮做化学处理后再进一步压缩。

研究团队发现,木材的纤维被紧密地压缩在一起后,会形成强大的氢键,而且厚度大约只有原来的五分之一。以类似子弹的弹丸进行穿透测试,发现弹丸可以射穿天然木材,但无法穿透经压缩处理的新木材。

本项研究的主持人是马里兰大学材料工程系副教授主胡良斌(音译,Liangbing Hu),他说,以这种新方法挤压处理后的木材,硬度及强度都增为十倍,未来很可能成为钢铁或甚至是钛合金的竞争对手。

“新木材非常坚固耐用,相当于碳纤维,但价格更便宜”,他说,“可以应用于汽车、飞机、建筑物等任何需要钢材的建造。”

马里兰大学材料工程系副教授主胡良斌(音译,Liangbing Hu,图左)以及机械工程学教授李腾(音译,Teng Li)。(马里兰大学网站)

研究团队共同主持人、马里兰大学机械工程学教授李腾(音译,Teng Li)说,新木材既强又硬,这是天然木材所没有的组合,“经测试新木材的机械性能后,发现它硬如钢铁,但是重量只有钢铁的六分之一”。

李腾说,“当我们更深入研究木材后”,就越了解到人类从未充分运用这个神奇材料的潜力。

哈佛大学机械与材料系教授索志刚(音译,Zhigang Suo)博士说,这个研究运用两个重要步骤获得高强度的木材,研究成果远远超出了过去的研究范畴及文献。

“由于木材及其它富含纤维素植物的资源丰富,因此本项研究激发了无限的想像空间。”他说。

芬兰阿尔托大学(Aalto University)教授罗哈斯(Orlando J. Rojas)说,本研究最突出的成果是找到了除去木质素适当份量的方法,去掉太多或太少,都会影响氢链和多酚化合物间的附着力的平衡。

他补充说,另一个特点是利用挤压技术同时增强了木材的强度及硬度,这相当不容易,因为通常这两种特性是相互抵消的。#

责任编辑:林妍

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