Человек постоянно использует огромное количество разнообразных материалов. Из одних делают предметы обихода, из других – одежду. Некоторые из них используются веками, но до сих пор могут вызывать удивление у исследователей, открывая перед ними новые свойства и возможности. К примеру, у одного из наиболее распространённых материалов, целлюлозы, нашлось очень неожиданное применение.

Твёрдый мягкий материал

Целлюлозу начали использовать задолго до того, как узнали о её существовании: из неё делали бумагу. Только после того, как удалось рассмотреть её поближе, целлюлозу начали использовать в самых разных областях, например, в производстве тканей, лекарственных препаратов, пластмасс, пороха и многого другого. Это достаточно мягкий материал, не выделяющийся никакими особенными свойствами. Так, по крайней мере, было до тех пор, пока не доказали её двоякие качества: с одной стороны, микроволокна целлюлозы обладают потрясающей прочность, превышающей показатели стали, а с другой, эта прочность теряется, как только из них что-то пытаются сделать. В 2018 году исследователям даже удалось изготовить из целлюлозы сверхпрочную нить, выстроив микроволокна в одном направлении и связав их при помощи клеевого состава.

Как показали дальнейшие исследования, даже в макромире (видимом человеческому глазу) этот странный материал может приобретать совершенно новые качества, о которых раньше нельзя было даже подумать. Сотрудники Университета Мэриленда, США, путём довольно простых манипуляций смогли изготовить деревянный нож, который по своим качествам не уступает стальному.

Деревянный нож

Источником целлюлозы являются растения разных видов. В этом и кроется секрет интереса исследователей к этому материалу, он принадлежит к самым распространённым на всей планете, его легко добыть, просто выращивая различные растения. Исследуя новые способы обработки целлюлозы, учёные могут получить материалы с очень полезными свойствами, как это произошло с куском обычного дерева. Само по себе дерево не обладает большой твёрдостью, исключения встречаются очень редко. Причиной тому – высокое содержание гемицеллюлозы и лигнина. Исследователи из Университета Мэриленда решили удалить эти компоненты, чтобы повысить прочностные свойства дерева. Если это сделать, в полной мере проявятся истинные свойства целлюлозы, поскольку изначально она гораздо прочнее, чем пластмассы, сталь или даже керамика.

Для начала выбрали кусок обычного и ничем не примечательного дерева. Разумеется, в таком виде он был совершено бесполезен, поскольку обладал низкой твёрдостью и прочностью. Из него удалили лигнин и гемицеллюлозу, обработав химическими реагентами, а затем поместив дерево под пресс, сопровождая сдавливание нагревом. В ходе этого процесса из дерева убрали практически всю влагу, что сделало содержащуюся в нём целлюлозу очень прочной. Даже в таком виде у целлюлозы сохраняется её главный недостаток – высокая чувствительность к воздействию воды, при котором та разбухает и полностью теряет свои качества. Чтобы этого не произошло, получившуюся пластину пропитали минеральными маслами. Из неё вырезали несколько гвоздей и нож.

К удивлению исследователей, прочность кухонного ножа увеличилась в 25 раз по сравнению с куском дерева, из которого тот был изготовлен. После того как при помощи инструмента заточили его лезвие, он с большим успехом выполнял свои функции, сохранив остроту в три раза дольше, чем стальной аналог. Также его испытали в воде, несколько раз вымыв, при этом минеральная пропитка хорошо предохраняла нож от намокания. Не менее впечатляющими были результаты и с гвоздями, с их помощью сколотили несколько досок. При этом деревянные гвозди остались такими же острыми. Несложная обработка дерева позволила исследователям добиться появления совершенно новых свойств у обычной древесины. Вполне возможно, что это станет первым шагом к созданию сверхпрочной деревянной посуды или других предметов.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!