technika
Autor: Sid Perkins | dodano: 2018-11-22
Sztuczne drewno

Syntetyczny materiał jest trwały i wszechstronny.

Nowe lekkie tworzywo dorównuje wytrzymałością drewnu, ale nie ma jego podstawowych wad, jak łatwopalność i wrażliwość na wilgoć.

Aby stworzyć syntetyczne drewno, naukowcy dodali do żywicy polimerowej niewielką ilość chitozanu, polisacharydu pozyskiwanego z pancerzy skorupiaków. Susząc mieszaninę po jej zamrożeniu, otrzymali materiał o dużej gęstości malutkich porów i kanalików powstałych dzięki obecności chitozanu. Kolejnym krokiem było utwardzanie żywicy w temperaturze 200°C, które polega na tworzeniu silnych wiązań chemicznych.

Shu-Hong Yu, chemik i specjalista inżynierii materiałowej z University of Science and Technology of China w Hefei, wyjaśnia, że uzyskane w ten sposób tworzywo, którego otrzymywanie i właściwości zostały opisane w sierpniowym numerze Science Advances, dorównuje odpornością na ściskanie drewnu. Przyspieszenie suszenia na zimno pozwala uzyskać mniejsze kanaliki i pory, co zwiększa wytrzymałość materiału, podobnie jak wyższa temperatura utwardzania żywicy. Korzystny wpływ ma również dodawanie włókien celulozy.

W przeciwieństwie do drewna naturalnego, otrzymanie syntetycznego odpowiednika nie wymaga wielu lat. Co więcej, materiał jest odporny na działanie wody. Testy pokazały, że właściwości mechaniczne próbek moczonych przez 30 dni w wodzie i silnie kwaśnym roztworze pogarszały się tylko nieznacznie, podczas gdy potraktowane w ten sam sposób drewno balsowe było o dwie trzecie mniej wytrzymałe i o 40% mniej odporne na ściskanie. Nowe tworzywo jest również odporne na ogień; trudno je zapalić, a po wyjęciu z płomienia od razu gaśnie.

Lennart Bergström, specjalista inżynierii materiałowej ze Stockholms universitet, który nie uczestniczył w badaniach, przewiduje, że syntetyczne drewno zostanie wykorzystane do produkcji odpornych na zgniecenia opakowań. I dodaje, że dzięki porowatej strukturze, w której jest uwięzione powietrze, materiał może również nadawać się na izolację cieplną w budownictwie. Liczba zastosowań powinna jeszcze wzrosnąć po znalezieniu ekologicznych zamienników użytych żywic polimerowych. 

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 12/2018 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
12/2018
10/2017 - specjalny
Kalendarium
Grudzień
11
W 1843 r. urodził się Robert Koch, niemiecki lekarz, bakteriolog, laureat Nagrody Nobla, odkrywca bakterii gruźlicy (zm. 1910).
Warto przeczytać

Skąd się wzięliśmy? Jak to się wszystko zaczęło? To najbardziej fundamentalne pytania we wszechświecie.


Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Sid Perkins | dodano: 2018-11-22
Sztuczne drewno

Syntetyczny materiał jest trwały i wszechstronny.

Nowe lekkie tworzywo dorównuje wytrzymałością drewnu, ale nie ma jego podstawowych wad, jak łatwopalność i wrażliwość na wilgoć.

Aby stworzyć syntetyczne drewno, naukowcy dodali do żywicy polimerowej niewielką ilość chitozanu, polisacharydu pozyskiwanego z pancerzy skorupiaków. Susząc mieszaninę po jej zamrożeniu, otrzymali materiał o dużej gęstości malutkich porów i kanalików powstałych dzięki obecności chitozanu. Kolejnym krokiem było utwardzanie żywicy w temperaturze 200°C, które polega na tworzeniu silnych wiązań chemicznych.

Shu-Hong Yu, chemik i specjalista inżynierii materiałowej z University of Science and Technology of China w Hefei, wyjaśnia, że uzyskane w ten sposób tworzywo, którego otrzymywanie i właściwości zostały opisane w sierpniowym numerze Science Advances, dorównuje odpornością na ściskanie drewnu. Przyspieszenie suszenia na zimno pozwala uzyskać mniejsze kanaliki i pory, co zwiększa wytrzymałość materiału, podobnie jak wyższa temperatura utwardzania żywicy. Korzystny wpływ ma również dodawanie włókien celulozy.

W przeciwieństwie do drewna naturalnego, otrzymanie syntetycznego odpowiednika nie wymaga wielu lat. Co więcej, materiał jest odporny na działanie wody. Testy pokazały, że właściwości mechaniczne próbek moczonych przez 30 dni w wodzie i silnie kwaśnym roztworze pogarszały się tylko nieznacznie, podczas gdy potraktowane w ten sam sposób drewno balsowe było o dwie trzecie mniej wytrzymałe i o 40% mniej odporne na ściskanie. Nowe tworzywo jest również odporne na ogień; trudno je zapalić, a po wyjęciu z płomienia od razu gaśnie.

Lennart Bergström, specjalista inżynierii materiałowej ze Stockholms universitet, który nie uczestniczył w badaniach, przewiduje, że syntetyczne drewno zostanie wykorzystane do produkcji odpornych na zgniecenia opakowań. I dodaje, że dzięki porowatej strukturze, w której jest uwięzione powietrze, materiał może również nadawać się na izolację cieplną w budownictwie. Liczba zastosowań powinna jeszcze wzrosnąć po znalezieniu ekologicznych zamienników użytych żywic polimerowych.