html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Ученые создали из полимера огнестойкую искусственную древесину


Zhi-Long Yu et al. / Science Advances, 2018

Китайские ученые создали из полимера искусственную древесину, которая по своему химическому составу и микроструктуре напоминает настоящую, но обладает большей огнестойкостью и лучше выдерживает воздействие воды и кислоты, говорится в статье, опубликованной в журнале Science Advances.

Дерево остается одним из самых распространенных конструкционных материалов из-за доступности и выгодного сочетания относительно высокой прочности, низкой плотности и теплопроводности. Ученые давно пытаются создать материалы с аналогичными свойствами на основе самой древесины или других материалов.

Группа ученых под руководством Шу-Хун Юй (Shu-Hong Yu) из Хэфэйской национальной лаборатории физических наук в микро-масштабе создала материал другого состава, но с аналогичной структурой. В качестве аналога лигнина в настоящем дереве ученые использовали резольную смолу, которая имеет похожую полифенольную структуру. Кроме того, исследователи использовали в качестве альтернативы резольной смоле меламинформальдегидную смолу.

Для изготовления искусственной древесины создается водный раствор, в который добавляют одну из двух смол, небольшой объем хитозана и уксусную кислоту. Раствор помещают в форму с дном из медной пластины, которую охлаждают жидким азотом. Из-за этого раствор застывает и во время застывания происходит процесс самоорганизации полимеров в матрицу из продолговатых каналов, аналогичную лигниновой матрице в древесине. После образования бруска из льда и полимерной матрицы его помещают в аппарат для вакуумной сушки, где удаляется вода, а затем нагревают до температуры не более 200 градусов Цельсия, за счет чего матрица полностью затвердевает.

Схема создания искусственной древесины

Zhi-Long Yu et al. / Science Advances, 2018

Исследования с помощью сканирующего электронного микроскопа показали, что полученный материал напоминает по своей структуре древесину. Толщина стенок матрицы составляет 3-5 микрометров, а ширина трубок несколько десятков микрометров. Эксперименты показали, что эти параметры зависят от концентрации полимера в исходном растворе, скорости охлаждения и температуры затвердевания полимера. Кроме «чистой» искусственной древесины ученые также создали композиты с добавлением других материалов, таких как оксид графена, а также оксид и карбид кремния.

Фотографии и микроструктуры настоящей древесины бальсы (A, B и C) и искусственной древесины

Zhi-Long Yu et al. / Science Advances, 2018

Ученые протестировали свойства искусственной древесины и сравнили их с настоящей. Для некоторых составов предел прочности на сжатие оказался равным 45 мегапаскалям, что сравнимо с некоторыми видами настоящей древесины. Вместе с тем, модуль упругости такого материала составляет до 700 мегапаскалей, что примерно на порядок меньше типичных значений для древесины. Также эксперименты показали, что месячная выдержка материала в воде или серной кислоте снижает его механические свойства, но не так сильно, как свойства древесины бальсы, с которой проводили аналогичный эксперимент. Кроме того, испытания показали, что искусственный материал обладает сравнимой теплопроводностью, но более огнестоек.

Некоторые ученые работают в другом направлении и разрабатывают методы создания более совершенных материалов на основе настоящей древесины. Например, в начале года американские исследователи описали метод повышения прочности древесины в 11,5 раз с помощью прессования и варки в щелочи. А другая группа ученых пересобрала волокна древесной целлюлозы в материал, который по своей прочности превосходит все известные биополимерные материалы, в том числе паучий шелк, а также многие сплавы, в том числе некоторые марки стали.

Григорий Копиев

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с nplus1.ru

1

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • nplus1.ru
          • ученые
          • исследования
          • эксперименты
          • домен nplus1.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции