메릴랜드 대학교(UMD)의 연구원들은 기존 목재보다 23배 더 단단한 천연 목재 재료를 만드는 간단하고 저렴한 방법을 발견했습니다. 새 종이 Mater 매거진에 게재되었습니다. 그들은 나무 칼과 여러 개의 나무 못을 성형하여 경화된 목재 샘플을 테스트했으며 둘 다 강철 대응물보다 성능이 우수하다는 것을 발견했습니다. 연구원들은 멋진 개념 증명으로 나무 칼로 중간 크기의 스테이크를 자를 수 있었습니다. 보너스: 칼은 식기세척기 사용이 가능하여 쉽게 세척할 수 있습니다.

플라스틱 일회용 식기는 말할 것도 없고 좋은 스테인리스 스틸 수저가 있는데 왜 나무 수저를 만드는 데 애를 먹습니까? 후자는 매년 사용되는 약 400억 개의 플라스틱 도구가 너무 작고 가볍기 때문에 거의 재활용되지 않는다는 점을 감안할 때 분명히 환경적 위험 요소입니다. 그리고 플라스틱이 분해되는 데 450년이 걸린다고 저자들은 말합니다. 강철 및 기타 재생 불가능한 고체(예: 니켈 및 티타늄 기반 합금, 다양한 엔지니어링 응용 분야에서 일반적으로 사용되는 질화물 및 다이아몬드)의 경우 극도의 에너지 생성이 필요하기 때문에 제조 비용이 비쌉니다. 매우 강렬한(매우 높은 열과 압력) 조건. ).

더 저렴하고 환경적으로 지속 가능한 대안을 마련하려는 재료 과학 커뮤니티에 큰 관심이 있습니다. “일상 생활에서 사용하는 단단한 재료를 둘러보면 천연 재료가 우리가 필요로 하는 것을 반드시 충족시키지 못하기 때문에 많은 것들이 인공적으로 만들어진다는 것을 알 수 있습니다.” 공동 저자 Teng Li는 말했습니다., UMD의 재료 과학자. 그와 그의 동료들은 나무가 플라스틱, 콘크리트 및 강철에 대한 잠재적인 대안이 될 수 있다고 생각했습니다.

“목재의 주성분인 셀룰로오스는 세라믹, 금속, 폴리머와 같은 대부분의 엔지니어링 재료보다 강도 대 밀도 비율이 높지만 현재 우리가 사용하는 목재는 그 잠재력을 거의 발휘하지 못하고 있습니다.” 리 말했다. 그것은 나무가 순수한 셀룰로오스만큼 강하지 않기 때문입니다. 셀룰로오스는 목재의 40~50%만 구성합니다. 나머지는 헤미셀룰로오스와 리그닌(결합제)입니다.

일부 et al. 우리는 약한 구성 요소(예: 리그닌)를 제거하여 강화 목재를 만들기 위한 실용적이고 저렴한 제조 방법을 생각해 냈습니다. 그들은 먼저 거친 베이스우드 블록을 샘플 크기로 자른 다음 샘플을 수용액(수산화나트륨 및 아황산나트륨과 혼합)에 담가 구멍을 채우고 샘플을 용기 바닥으로 가라앉힙니다. 3가지 다른 배치의 목재 및 용액 샘플을 각각 2시간, 4시간 및 6시간 동안 100°C에서 끓인 다음 샘플을 탈이온수로 헹구어 부유 화학물질을 제거했습니다. (저자들은 예를 들어 도자기를 만들려면 재료를 섭씨 수천도까지 가열해야 한다고 말합니다.)