美大學研發出比鋼鐵硬的「超級木頭」,可製造汽車、飛機

2021-01-09 觀察者網

【觀察者網綜合報導】木頭比鋼鐵還硬?據美媒25日報導,美國馬裡蘭大學的科學家研發出一種新的超級材料——「超級木頭」(super wood),比鋼鐵更堅硬、輕盈並且便宜。

the diamondback報導截圖

報導稱,馬裡蘭大學的博士胡良斌與李騰一直在尋找使用木頭的新方式,之前曾製造出木頭電池、比玻璃還硬的透明木頭、利用木材燃燒淨水。這一次,他們則成功研製出了「超級木頭」。

胡良斌說:「我們對於強力木頭結構來替換鋼鐵和碳纖維感興趣。」而在分別使用廉價和昂貴木材進行試驗之後,研究團隊發現,其結果非常類似。他表示,通過實驗處理過的木材的強度、韌性分別要比天然木材高出11.5倍、10倍。

該研究報告已於2月7日發表在《自然》雜誌網站。報告稱,首先需要在氫氧化鈉和亞硫酸鈉的混合水溶液下煮沸木材樣本,然後通過熱壓將處理過的木材的細胞壁壓垮,並形成規則排列的纖維素納米纖維。由此得到的完全緻密木材,比天然木材要堅固得多,將成為鋼材、甚至鈦合金的競爭對手,也可媲美碳纖維——價格卻更便宜。

《自然》雜誌網站截圖

他還說,「超級木頭」的關鍵一部分在於移除一種叫做木素的化學物質。「木素就像是天然木頭裡面把所有元素聚集在一起的粘合劑。在我們的實驗過程中,我們發現要完全地提升木頭的密度就得去除一些粘合劑。」

胡良斌和李騰表示,通過以化學物質以及對木頭施壓一天左右來去除一半的木素後,木頭的強度和輕度足以用於建造汽車、飛機、風力發電機以及更多其他的用途。他們甚至表示,鋸木廠有一天可能會取代煉鋼廠。

胡良斌(左)與李騰(右),圖自馬裡蘭大學

據悉,胡良斌曾就讀於中國科技大學應用物理系,後獲加州大學洛杉磯分校博士、斯坦佛大學博士後,現為馬裡蘭大學能源研究中心成員;李騰曾在清華大學求學,擔任過哈佛大學、普林斯頓大學研究院,現為馬裡蘭大學助理教授。

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