Форум Протвино

Видео от С.В.

Видео от С.В.


Яндекс.Метрика

 
Вернуться   Форум города Протвино > Протвино - город > Наука
Регистрация Справка Пользователи Календарь Поиск Сообщения за день Все разделы прочитаны

Наука О науке в городе и за его пределами

Ответ
 
Опции темы Опции просмотра
  #1  
Старый 13.02.2018, 10:48
Аватар для xtovo
xtovo xtovo на форуме
Пишущий
 
Регистрация: 20.08.2007
Адрес: Protvino
Сообщения: 295
Вес репутации: 1636
xtovo . Такую репутацию нельзя пошатнуть xtovo . Такую репутацию нельзя пошатнуть xtovo . Такую репутацию нельзя пошатнуть xtovo . Такую репутацию нельзя пошатнуть xtovo . Такую репутацию нельзя пошатнуть xtovo . Такую репутацию нельзя пошатнуть xtovo . Такую репутацию нельзя пошатнуть xtovo . Такую репутацию нельзя пошатнуть xtovo . Такую репутацию нельзя пошатнуть xtovo . Такую репутацию нельзя пошатнуть xtovo . Такую репутацию нельзя пошатнуть
дерево крепче железа

Новая технология позволила производить
изделия из дерева, которые крепче железа.
Этот класс материалов может стать экологически безопасной
альтернативой пластикам и металлам в производстве машин, зданий и пр..

https://www.nature.com/articles/d41586-018-01600-6

autotranslate:

Исследователи сообщают, что химическая ванна и горячая пресса
могут превращать древесину в материал, который сильнее, чем
сталь. Этот процесс и другие подобные ему могут сделать скромный
материал экологически чистой альтернативой использованию
пластмасс и металлов при производстве автомобилей и зданий.


«Это новый класс материалов с большим потенциалом, -
говорит Ли Тенг, специалист по механике в Университете штата Мэриленд в Колледж-парке,
и соавтор исследования, опубликованного 7 февраля в Nature 1 .


Попытки укрепить древесину идут десятилетиями . Некоторые
усилия были сосредоточены на синтезе новых материалов путем
извлечения нановолокна в целлюлозе - жесткого природного
полимера в трубчатых клетках, которые воронят воду через
растительную ткань.


Команда Ли взяла на себя другой подход: исследователи
сосредоточились на изменении пористой структуры натурального
дерева. Во-первых, они варили разные типы древесины, включая
дуб, в растворе гидроксида натрия и сульфите натрия в течение
семи часов. Это лечение оставило крахмалистую целлюлозу в
основном неповрежденной, но создало более пустое пространство
в структуре древесины, удалив некоторые из окружающих
соединений. К ним относятся лигнин, полимер, который связывает
целлюлозу.

Затем команда нажала блок - как сэндвич панини - на 100 ºC в
течение дня. Результат: деревянная доска толщиной в одну пятую,
но в три раза больше плотности натурального дерева - и в 11,5 раз
сильнее. Предыдущие попытки уплотнения древесины улучшили
прочность примерно в три-четыре раза.


Сканирующая электронная микроскопия показала, что последний
процесс измельчает целлюлозные трубки вместе, пока они не
смятся и не заблокируются. «У вас есть все эти нановолокна,
выровненные в направлении роста», - говорит Ху Лянбинг, научный
сотрудник из Университета штата Мэриленд в College Park, который
был частью команды.


Чтобы проверить ударную вязкость материала, команда выстрелила
в него гранулами из баллистической пневматической пушки,
обычно используемой для проверки ударопрочности военных
автомобилей. Пять слоев материала, ламинированного вместе -
всего 3 миллиметра в толщину - смогли остановить стальной снаряд на 46 грамм,
перемещающийся со скоростью примерно 30 метров
в секунду.

Это намного медленнее, чем несколько сотен метров в секунду,
когда пуля перемещается, говорит Ху, но она сравнима со
скоростью, с которой автомобиль может двигаться до столкновения,
что делает материал подходящим для использования в транспортных средствах.


Вопрос силы

Некоторые исследователи говорят, что их недооценивают
улучшения группы по сравнению с предыдущими методами
уплотнения. Фред Камке из Университета штата Орегон в
Корваллисе говорит, что даже без удаления лигнина другие методы,
такие как применение более высоких температур, обработка
древесины перед обработкой и обработка ее смолами, могут достичь
большей части заявленного увеличения производительности.
«Эти другие методы, вероятно, намного дешевле, чем 7-часовой
кипение в каустической форме», - говорит он.
В его собственных испытаниях 24 слоя уплотненной древесины,
не обработанной химическими веществами, смогли остановить
9-миллиметровую пулю из пистолета .

Микаэла Эдер, исследователь биомеханики завода в Институте
коллоидов и интерфейсов им. Макса Планка в Потсдаме (Германия),
отмечает, что сжатие древесины, чтобы увеличить ее плотность,
должно естественным образом повысить ее прочность - но неясно,
насколько способствовала запутанность нановолокна. Ху и Ли
говорят, что моделирование их команды предполагает, что
увеличение прочности согласуется с влиянием образования
водородных связей при запутывании нановолокна. Дальнейшие
свидетельства, говорят они, находятся в предыдущей работе 4, в
которой они извлекали деревянные нановолокна, чтобы сделать
бумагу в 40 раз сильнее и в 130 раз более жесткой, но с небольшим
увеличением плотности. Это говорит о том, что целлюлозные
волокна связываются с целью достижения превосходной прочности.


Последнее исследование также следует за работой 3,
опубликованной в январе, в которой исследователи удалили весь
лигнин и сжали материал при комнатной температуре,
что привело к тройному увеличению прочности.

Ху говорит, что основной вывод его исследования заключается в
том, что удаление правильного количества лигнина является
ключом к максимизации производительности. В экспериментах его
группы удаление слишком большого количества полимера приводило
к образованию менее плотной, хрупкой древесины, что указывает
на то, что какой-то остаточный лигнин полезен при связывании
целлюлозных волокон при их горячем прессовании. Древесина была
сильнейшей, когда было извлечено примерно 45% лигнина.


«Я вижу большой потенциал в этом направлении, - говорит Эдер,
имея в виду обе бумаги. «Мне нравится, что они пытаются
использовать присущие свойства самого дерева.
Это фантастический материал для работы и совершенствования ».
__________________
Иногда я пишу от имени "Протома".
Я не являюсь сотрудником этой организации.
Все претензии - лично ко мне.
__________________
vagabond hacker
Ответить с цитированием
  #2  
Старый 13.02.2018, 22:57
andrey357 andrey357 вне форума
Эксперт
 
Регистрация: 27.09.2006
Сообщения: 1,125
Вес репутации: 1443
andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее
Цитата:
Исследователи сообщают, что химическая ванна и горячая пресса
могут превращать древесину в материал, который сильнее, чем
сталь.
ПРЕССА может все.
Ответить с цитированием
  #3  
Старый 16.02.2018, 19:06
Аватар для Владимир Аникеев
Владимир Аникеев Владимир Аникеев вне форума
ce est moi
(офицер)
 
Регистрация: 11.06.2008
Сообщения: 2,797
Вес репутации: 1559
Владимир Аникеев , можно гордиться Владимир Аникеев , можно гордиться Владимир Аникеев , можно гордиться Владимир Аникеев , можно гордиться Владимир Аникеев , можно гордиться Владимир Аникеев , можно гордиться Владимир Аникеев , можно гордиться Владимир Аникеев , можно гордиться Владимир Аникеев , можно гордиться Владимир Аникеев , можно гордиться
На заре авиации основным конструкционным материалом было дерево. С ростом скоростей потребовался материал с более высокими удельными нагрузками - подошли сплавы алюминия. В условиях дефицита алюминия в конце тридцатых и в военные годы в авиастроении (ЛаГГ-3 и др. самолеты) применялась дельта древесина https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94...B8%D0%BD%D0%B0. С появлением синтетических полимерных волокон, в разы превосходящих по прочности металлы, нашли применение композиционные материалы https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A...B8%D0%B0%D0%BB
Не стоит забывать разработку советских инженеров 1935 года.

Так что американский китаец принципиально нового не рассказал - обычный технологический прогресс - доступное сырьё, приемлемая по заратам, экологическим стандартам технология и пр.
__________________
Бритва Хэнлона: Никогда не приписывайте злому умыслу то, что вполне можно объяснить глупостью.
(англ. Hanlon's Razor «Never attribute to malice that which can be adequately explained by stupidity»).

Последний раз редактировалось Владимир Аникеев, 17.02.2018 в 20:43.
Ответить с цитированием
  #4  
Старый 16.02.2018, 20:46
andrey357 andrey357 вне форума
Эксперт
 
Регистрация: 27.09.2006
Сообщения: 1,125
Вес репутации: 1443
andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее andrey357 , прекрасное будущее
Сложность дерева - в неоднородности. Если найти способ иметь однородную древесину - по соотношению цена-качество-свойства оно переплюнет и многие пластики и металлы.
Ответить с цитированием
Ответ


Здесь присутствуют: 1 (пользователей - 0 , гостей - 1)
 
Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете прикреплять файлы
Вы не можете редактировать сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.
Быстрый переход

Праздники сегодня

 

 

Реклама на форуме

Помочь форуму:

Я-деньги № 4100154088247

Яндекс.Метрика

 

Видео от Романа Фурцева

 
Часовой пояс GMT +3, время: 18:56.


vBulletin v3.6.2, Copyright ©2000-2018, Jelsoft Enterprises Ltd.
Русский перевод: zCarot, Vovan & Co
Администрация форума не несет ответственности за содержание сообщений на форуме.