華人科學家發明「超級木材」,比鋼鐵還硬,子彈都 打不穿

2021-01-21 木業寶

木材是人類最早且獲得最為廣泛的一種資源，小到鍋碗瓢盆，大到房屋建築無不有它的身影，可以說木材對人類社會的建設與發展起到了至關重要的作用。但木材也有它的局限性，怕潮怕蛀便是其中最嚴重的的缺點。在人類逐漸掌握了金屬的冶煉之後，金屬逐漸替代木材成為了人類首選的建築與生產材料。

然而在最近，來自馬裡蘭大學的華人科學家們發明了一種新型的「超級木材」，它的出現或能顛覆人們對於木材的認知。馬裡蘭大學的研究員Liangbing Hu（胡良兵）透露：「這種超級木材的強度是普通木材的10倍以上，並且它比鋼還要堅固，但它的重量卻只有鋼材的六分之一。」除此之外，它的密度十分的高，這使得它能夠抗壓，抗硬，防擦碰，新型的合成技術讓超級木材還能防潮防蛀，使得它的可用性大大提升，研究團隊中的另一個成員Teng Li(李騰)補充道。

所謂的超級木材到底有多硬呢？

研究團隊曾經對超級木材的硬度進行過測試，他們曾用一把狙擊步槍射擊由5層超級木頭構成的層合板。令人驚訝的是層合板根本無法被擊穿，子彈被卡在第三層超級木頭中間，無法再進入分毫。

那麼這種神奇的超級木材是如何被製造出來的呢？

超級木材的製造主要涉及兩個步驟。首先用化學物質去除木材中的部分木質素，然後100攝氏度以上的高溫中進行擠壓，這樣的做法就能讓木材的厚度減少80%，但卻能讓木材的密度提升2倍，包括韌性，剛度，硬度等機械性能都超出普通木材的10倍以上。由於高溫高壓的作用使得木材的纖維素納米纖維之間的氫鍵斷裂，之後生成的新的氫鍵密度大大提高，這就讓超級木材的斷裂需要大量的熱量，因而實現高韌性。

超級木材有何應用前景呢？

美國工程院院士、布朗大學教授高華健評價說：「這項研究為設計輕質高性能結構材料做出了巨大貢獻，超級木頭的特性使得它在建築，交通，製造，航天等方面存在用武之地。」或許有一天一輛由超級木材做成的汽車就會出現在你眼前。

這項研究已在《nature》雜誌上發表。


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