華人教授創「超級木材」 硬度堪比鈦合金子彈射不透

2020-11-22 中國新聞網

華人教授創「超級木材」 硬度堪比鈦合金子彈射不透

2018-02-28 17:36:37來源：中國新聞網作者：${中新記者姓名}責任編輯：吳合琴

　　中新網2月28日電 據美國僑報網編譯稱，美國馬裡蘭大學帕克分校(UMD)的工程師們找到了一種方法，可以使木材強度比以前大十倍以上，這讓人們可以製造出比鈦合金更加高強度的自然物質。

　　「每日科學」網站(Science Daily)報導，來自馬裡蘭大學詹姆斯克拉克工程學院(UMD's A. James Clark School of Engineering)、並且是該研究小組組長的胡梁冰(音譯Liangbing Hu)在2018年2月8日刊發的《自然》(Nature)雜誌上說：「這種新的方法使木材強度比天然木材高12倍，硬度高10倍。」這種木材材質可能匹敵鋼鐵甚至是鈦合金，該材質堅固耐用，也可以與碳纖維相比擬，但造價卻便宜得多。

　　胡是材料科學與工程學副教授，也是馬裡蘭能源創新研究所(Maryland Energy Innovation Institute)的成員。

　　「這種材質既強硬又堅固，這種組合在自然界中不常見。」該研究小組聯合組長李騰(音譯Teng Li)說，李騰是馬裡蘭大學詹姆斯克拉克工程學院的機械工程學副教授。李騰所在研究小組測量了這種高密度木材的力學性能。

　　「這種木材和鋼一樣結實，卻比鋼輕6倍。這種木材能承受比天然木材多10倍的能量。甚至可以在製作這種木材開始的過程中使它彎曲或者造成一些模型。」

　　該研究小組還對這種新型木質材料和天然木材進行了射擊測試。結果是：子彈直接穿過了天然木材，而經過處理的木材使子彈卡在中間。

　　「該研究為輕量級設計提供了一個非常有前景的路徑，這種高性能結構材料在高強度、高韌度和優良防彈性能領域具有巨大潛力可以讓人廣泛應用，」布朗大學(Brown University)教授高華建(音譯Huajian Gao)說，「特別令人興奮的是，這種技術適用於各種木材，且易於實現。」

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    或許有一天人們會坐在用超級材料製作成的家具上，居住在用這種新緻密木材建設的房屋，駕駛實惠可負擔汽車，取代目前昂貴鋼材和鈦合金製成的汽車。文章稱，科學家發明一種超級木材，比一般木材強度增加12倍，並且更便宜、輕巧，擁有更多再生用途，可以取代鋼材。這種堅固材料可以阻擋子彈，也可用在汽車、飛機、大樓、甚至防彈衣上。新研究由美國馬裡蘭大學華裔科學家胡良兵(Liangbing Hu)教授擔任首席研究員。　　       胡良兵在研究報告表示，新木材材料將成為鋼材、甚至鈦合金的競爭對手，非常堅固耐用。
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    馬裡蘭大學華裔科學家胡良兵領導的研究團隊，發明一種超級木材，比一般木材強度增加12倍。
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    但是科學家們宣稱，利用簡單而廉價的新工藝可以將任何一種木材轉化成比鋼鐵更硬的材料，甚至超過高科技的鈦合金。除了可用於建築樓房和車輛，這種材料還可以用來製造防彈裝甲板。圖：「木材強化」技術可以將無所不在的木頭轉化成適合建造樓房和防彈衣的超級材料地球上的木材資源十分豐富，而且利用成本相對較低。
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    比如鋼鐵這樣的金屬材料，其硬度和強度可能很高，但是它們同時重量也很重並且還屬於環境不友好的類別。複合材料和聚合物基體的材料可能沒有這些缺點，但是它們的生產工藝複雜且昂貴。儘管在各種材料方面我們都有不斷的技術創新，木材仍然是建材的最佳選擇之一，木材儲量豐富，價格便宜並且重量也很輕。然而，與其他現代建築材料相比，它不是非常堅固耐用。
  • 華裔科學家發明＂超級木材＂,可替代合金
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    科學前沿觀天下 篤學明理洞寰宇 近日，美國馬裡蘭大學的研究人員開發了一種新型的「超級木材」，其強度比普通木材高出10倍以上，而價格卻比後者廉價得多。這一創新很可能最終成為鋼鐵甚至鈦合金等其他材料的天然廉價替代品，成為未來材料領域的有力競爭對手。
  • 世界最硬的木材,硬度是鋼鐵的兩倍,子彈打不穿,被稱為木王
    我們知道通常帝王下葬的時候，所選用的棺木一般是金絲楠木，我國故宮的主要建築也都是用金絲楠木作為主要材料，龍椅更是要找金絲楠木中的上品來製作，在木材界我們知道一般有楠、樟、梓、椆的說法，而其中楠木更是位居其首，楠木這麼受到皇家歡迎的幾個原因是這種木材十分耐腐
  • 比鋼堅固的「超級木材」,足以改變家具與建築業?
    ，堅固性也不像鋼鐵那麼堅硬，如今木材要顛覆大家對它的認知！近期馬裡蘭大學的科學家發明了一種新型的「超級木材」！這個改良過後的木材，不僅厚度少了一半，它的強度更是一般木材的 12 倍，韌性為 10 倍！而且堅硬耐刮、防潮，更可以與鋼鐵或者是鈦合金做競爭，堅硬度甚至超越了鋼鐵，重量和鋼鐵相比也輕了約 6 倍左右，最重要的是製作成本不會貴桑桑～ 那麼這個超級木頭是怎麼做出來的呢？
  • 科學家「發明」了一種超級木頭,和鋼一樣堅硬
    步驟不複雜。首先，去除天然木材中的部分木質素，這是一種位於植物細胞壁中的有機聚合物，可以使木質部維持極高的硬度以支起整株植物的重量。左圖是未經處理的天然木頭，右圖是該木頭經處理後的結果實現這一研究成果的，是由馬裡蘭大學材料科學系胡良兵副教授與機械工程系李騰教授組成的團隊。上周，《自然》雜誌在網站上發表了他們的研究論文。胡良兵在接受新華社採訪時表示：「以前沒有人想到這樣的處理方法，可能是對木頭的納米結構了解沒那麼深刻。」
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    當然也會有一些比較特殊的情況，因為我們常用或者常見的木材都是硬度不高的，但更加讓人想不到的是在自然界的龐大樹木王國裡，竟然會存在一種比鋼鐵硬度還要強的樹，而這種樹的學名叫鐵樺樹。樹木中硬度硬度最強，說的便是鐵樺樹的硬度，有人說這種木頭就算子彈打在上面，對於樹木的本身，也不會有一點點的影響，所以它被稱為「比鋼鐵還要硬的樹」。
  • 依據硬度判別鈦合金
    目前戶外產品鈦合金的時代即將到來，我就寫一個很不成熟的檢測方法，但很有效。　　有一次和一個朋友吃飯，大家都知道我喜歡玉器，談到玉器我就隨手拿自己的佩玉在玻璃上劃了一道子，已顯示玉器的硬度很高，我的朋友說「沒什麼了不起」的，他的手錶帶都能劃玻璃，我嗤之以鼻，因為鋼鐵的硬度不大可能高於玻璃的硬度，摩式硬度表裡面玻璃的硬度是6，只有硬度高於或等於6的物品才能劃刻。
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    在鋼筋、水泥、聚合物等出現之前，人類使用最古老的材料無疑是木材。美國馬裡蘭大學科利奇帕克分校材料科學與工程系教授胡良兵近年來便將目光聚焦在這一古老的可再生天然材料上，試圖讓其在現代生活中重塑地位。2月8日，頂級學術期刊《自然》（Nature）在線發表了胡良兵及其團隊的最新成果：將天然木材製備成強度可媲美鋼材的超級緻密木材。「我們發明了一種簡單有效的兩步方法來製備超強緻密木材。」胡良兵在接受澎湃新聞（www.thepaper.cn）採訪時表示。
  • 今日Science:華人學霸強強聯手、超級木頭送熱上天
    海歸學者發起的公益學術平臺分享信息，整合資源交流學術，偶爾風月華人學術圈2018年，馬裡蘭大學胡良兵和李騰研究組聯合在Nature發表論文，報導他們所加工研製的超級木頭，強度提高10倍，超過鈦合金，也引起轟動。胡良兵更被譽為木頭大王。知社曾對此做系列報導。這兩項研究看起來並不搭界。不過今天，胡良兵和尹曉波強強聯手，用超級木頭把熱送上太空，輻射製冷效果高達10度，而強度媲美鈦合金。
  • Nature:強度媲美鋼的超級木頭!
    2月8日，Nature在線發表了美國馬裡蘭大學胡良兵教授和李騰教授研究團隊關於超級木頭的最新發現。該研究團隊發明了一種簡單有效的方法可以把原生木材直接處理成為一種超強超韌的高性能結構材料。https://www.nature.com/articles/nature25476方法分為兩步，首先去除木材中部分木質素，然後在100攝氏度的溫度下進行壓縮。通過簡單的兩步處理方式獲得的超級木頭的各項機械性能，包括拉壓彎強度、韌性、剛度、硬度、抗衝擊性能等， 都超出原生木材10倍以上。
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    此十種世界上最硬的木材，是用簡卡硬度測試法測試出來的。簡卡硬度測試:它是用將一個直徑11.28mm(0.444英寸)鋼珠壓入木材1/2所需的力來表示的，一般在木材的描述裡用磅或牛頓為單位。
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