Ученые из США разработали лезвие из дерева с характеристиками стали

Новости МирТесен

Специалисты разработали технологию, позволяющую значительно увеличить прочность дерева – до двадцати трехкратного увеличения. Изготовленный таким образом режущий инструмент оказывается почти в три раза острее обычного столового ножа из нержавеющей стали.

Наиболее острые лезвия традиционно создаются из стальных сплавов или керамики, однако их производство сопряжено с существенными затратами энергии и зачастую оказывает негативное влияние на экологию планеты. Новая научная работа предлагает альтернативный, потенциально более щадящий способ получения острого режущего инструмента: использование древесины, прошедшей специальную обработку.

Целлюлоза, являющаяся основным компонентом древесины, обладает более высоким соотношением прочности к плотности по сравнению со многими другими материалами, однако составляет лишь 40-50% ее объема. Исследователи из Мэрилендского университета стремились повысить прочность древесины, ища способ удаления более мягких компонентов (гемицеллюлозы и лигнина) без повреждения целлюлозного каркаса.

Разработанная технология обработки включает два ключевых шага. Сначала из древесины частично извлекают лигнин, что делает ее более податливой, эластичной и слегка подверженной разрушению. Затем материал подвергают прессованию при повышенной температуре для удаления влаги и увеличения плотности. После завершения процесса формирования изделия его обрабатывают минеральным маслом с целью повышения долговечности. Поскольку целлюлоза обладает способностью поглощать жидкость, нанесение масляного слоя помогает поддерживать остроту лезвия как во время эксплуатации, так и после очистки в водопроводной системе или посудомоечной машине.

Древесина, прошедшая подобную обработку, демонстрирует прочность, превышающую обычную в 23 раза. Проведенные исследования выявили, что режущая кромка деревянного ножа из инновационного материала на треть острее по сравнению с большинством серийных столовых приборов из стали и способна легко разрезать кусок мяса средней степени прожарки.

Помимо этого, команда исследователей показала возможность изготовления деревянных гвоздей с использованием новой технологии – таких же острых, как обычные стальные аналоги, но устойчивых к коррозии. Авторы исследования выражают надежду на то, что в перспективе укрепленная древесина найдет применение при создании паркетных полов, обладающих повышенной износостойкостью и устойчивостью к появлению царапин.

Описание нового способа изготовления надежных и острых деревянных лезвий было представлено исследователями в научной публикации. опубликованной в журнале Matter.