Разработанный учеными метод позволяет значительно повысить твердость древесины, увеличив ее в 23 раза. Ножи, изготовленные из такого материала, демонстрируют почти в три раза большую остроту по сравнению с обычными столовыми ножами из нержавеющей стали.
Для изготовления самых острых ножей традиционно используют сталь или керамику, однако этот процесс сопряжен с высокими энергозатратами и может оказывать негативное влияние на экологию. В рамках нового исследования предложен альтернативный, потенциально более экологичный метод изготовления острых ножей, основанный на использовании 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.
Их метод обработки включает два ключевых этапа. Сначала из древесины частично удаляют лингин, что делает ее более мягкой, гибкой и слегка хрупкой. Затем древесину подвергают прессованию при высокой температуре для удаления излишней влаги и уплотнения материала. После обработки и придания желаемой формы, материал покрывают минеральным маслом для увеличения долговечности. Поскольку целлюлоза обладает способностью впитывать воду, покрытие маслом помогает сохранить остроту лезвия как во время использования, так и после мытья в раковине или посудомоечной машине.
Древесина, прошедшая специальную обработку, демонстрирует прочность, которая в 23 раза превышает показатели обычной древесины. Проведенные исследования выявили, что деревянный нож, изготовленный из этого материала, в три раза острее, чем большинство столовых ножей из стали, представленных на рынке, и с легкостью режет стейк средней прожарки.
Ученые также показали, что из разработанного ими материала возможно производство деревянных гвоздей, обладающих такой же остротой, как и стандартные стальные, но не подверженных коррозии. В будущем, по мнению авторов, древесина, обработанная их методикой, может быть использована для изготовления паркетных полов с повышенной стойкостью к царапинам и износу.
В научной статье ученые представили новый способ изготовления прочных и острых деревянных ножей, опубликованной в журнале Matter.