سكاكين الخشب المتصلبة أكثر حدة ثلاث مرات من سكاكين المائدة

كان الخشب والمعادن الطبيعية مواد بناء أساسية للبشر لآلاف السنين. البوليمرات الاصطناعية التي نسميها البلاستيك هي اختراع حديث انفجر في القرن العشرين.
كل من المعادن والبلاستيك لها خصائص مناسبة تمامًا للاستخدام الصناعي والتجاري. المنتجات وتحسين منتجاتها. يوفر البلاستيك بعض وظائف المعدن بينما تتطلب كتلة أقل ورخيصة للغاية لإنتاجها. شيء جيد ، ولا أحد يريد أن يعيش في منزل بلاستيكي.
في بعض التطبيقات ، يمكن أن تتنافس الخشب الطبيعي مع المعادن والبلاستيك. معظم منازل الأسرة مبنية على تأطير الخشب. المشكلة هي أن الخشب الطبيعي ناعم للغاية ويتضرر بسهولة من الماء ليحل محل البلاستيك والمعادن معظم الوقت. ورقة حديثة. تم نشرها في The Journal Matter ، تستكشف إنشاء مادة خشبية صلبة تتغلب على هذه القيود. وقد توج هذا البحث بإنشاء السكاكين الخشبية والأظافر. كم هو جيد السكين الخشبي وهل ستستخدمه في أي وقت قريب؟
يتكون الهيكل الليفي للخشب من حوالي 50 ٪ من السليلوز ، وهو بوليمر طبيعي ذو خصائص قوة جيدة من الناحية النظرية. النصف المتبقي من الهيكل الخشبي هو اللجنين والهيميسيلولوز بشكل أساسي. القوة ، الهيمسيلولوز له بنية متماسكة ضئيلة ، وبالتالي لا يساهم بأي شيء في قوة الخشب. يملأ اللينتين الفراغات بين ألياف السليلوز ويؤدي مهام مفيدة للخشب الحي. ولكن لأغراض البشر في ضغط الخشب وربط ألياف السليلوز بشكل أكثر إحكاما معًا عائق.
في هذه الدراسة ، تم تحويل الخشب الطبيعي إلى خشب صلبة (HW) في أربع خطوات. في مكبس لعدة ساعات في درجة حرارة الغرفة. هذا يقلل من الفجوات الطبيعية أو المسام في الخشب ويعزز الترابط الكيميائي بين ألياف السليلوز المجاورة. ساعات لإكمال التكثيف ، ثم المجفف.
تتمثل إحدى الممتلكات الميكانيكية للمادة الهيكلية في صلابة المسافة البادئة ، وهي مقياس لقدرتها على مقاومة التشوه عند الضغط عليها بالقوة. Diamond أصعب من الصلب ، وأصعب من الذهب ، وأصعب من الخشب ، وأصعب من تعبئة رغوة. الاختبارات المستخدمة لتحديد الصلابة ، مثل صلابة MOHS المستخدمة في الأحجار الكريمة ، فإن اختبار Brinell هو واحد منها. المسافة البادئة التي تم إنشاؤها بواسطة الكرة. يتم حساب قيمة صلابة Brinell باستخدام صيغة رياضية ؛ من الناحية تقريبًا ، كلما زادت الثقب الذي تضغط عليه الكرة ، كلما كانت المادة الأكثر ليونة. في هذا الاختبار ، يكون HW أصعب 23 مرة من الخشب الطبيعي.
سوف يمتص معظم الخشب الطبيعي غير المعالج الماء. هذا يمكن أن يوسع الخشب ويدمر في النهاية خصائصه الهيكلية. استخدم المؤلفون نقعًا معادنًا لمدة يومين لزيادة مقاومة الماء لـ HW ، مما يجعله أكثر مسعورًا ("خائف من الماء"). يتضمن اختبار الكارهة للماء وضع قطرة من الماء على سطح يمتص الماء بسهولة أكبر).
في بعض الاختبارات الهندسية ، كان أداء سكاكين HW أفضل قليلاً من السكاكين المعدنية. يزعم المؤلفون أن سكين HW حوالي ثلاثة أضعاف حادة مثل سكين متاح تجاريًا. أو ما قد نسميه سكاكين الزبدة. هذه لا تهدف إلى أن تكون حادة بشكل خاص. ويعرض المؤلفون شريط فيديو لسكينهم يقطع شريحة لحم ، ولكن من المحتمل أن يكون هناك شخص بالغ قوي بشكل معقول من شريحة لحم نفس الجانب الباهت من شوكة معدنية ، و سكين شرائح اللحم ستعمل بشكل أفضل.
ماذا عن الأظافر؟ يبدو أن مسمار HW واحد يمكن أن يتم إزالته بسهولة في كومة من ثلاثة ألواح ، على الرغم من أنها ليست مفصلة كما هي سهولة نسبية مقارنة بالأظافر الحديد. مع بعضهم البعض ، مع نفس الصلابة مثل الأوتاد الحديدية
هل أظافر HW أفضل بطرق أخرى؟ الأوتاد الخشبية أخف وزنا ، لكن وزن الهيكل لا يحركه في المقام الأول كتلة الأوتاد التي تجمعها. بيولوجي.
ليس هناك شك ، أكثر جاذبية ، الأشياء المعدنية القابلة لإعادة الاستخدام بلا حدود؟ يثير أبحاثهم أسئلة مثيرة للاهتمام. الهندسة ذات الخطورة (وفي نهاية المطاف السوق) ستجيب عليها.