Tabiiy yog'och va metall ming yillar davomida insonlar uchun muhim qurilish materiallari bo'lib kelgan. Biz plastmassa deb ataydigan sintetik polimerlar 20-asrda portlagan so'nggi ixtirodir.
Metalllar ham, plastmassalar ham sanoat va tijorat maqsadlarida foydalanish uchun juda mos bo'lgan xususiyatlarga ega. Metalllar kuchli, qattiq va odatda havo, suv, issiqlik va doimiy stressga chidamli. Biroq, ular o'z mahsulotlarini ishlab chiqarish va tozalash uchun ko'proq resurslarni talab qiladi (bu qimmatroq degani). dahshatli konstruktiv materiallar qilish: plastik asboblar yaxshi narsa emas va hech kim plastik uyda yashashni xohlamaydi.Qo'shimcha ravishda, ular ko'pincha fotoalbom yoqilg'idan tozalanadi.
Ba'zi ilovalarda tabiiy yog'och metallar va plastmassalar bilan raqobatlasha oladi. Ko'pchilik oilaviy uylar yog'och ramkalar ustiga qurilgan. Muammo shundaki, tabiiy yog'och ko'pincha plastmassa va metallni almashtirish uchun suvdan juda yumshoq va juda oson shikastlanadi. Yaqinda Matter jurnalida chop etilgan maqola bu cheklovlarni engib o'tadigan qotib qolgan yog'och materialini yaratishni o'rganadi. tez orada?
Yog'ochning tolali tuzilishi taxminan 50% tsellyulozadan iborat bo'lib, nazariy jihatdan yaxshi mustahkamlik xususiyatlariga ega tabiiy polimerdir. Yog'och strukturaning qolgan yarmi asosan lignin va gemitsellyulozadan iborat. Tsellyuloza yog'ochni tabiiy mustahkamligining asosini ta'minlaydigan uzun va qattiq tolalarni hosil qilganda, gemitsellyuloza yog'ochning mustahkamligi uchun juda kam mustahkamlikka ega va shu bilan birga, yog'ochlar o'rtasida hech qanday mustahkamlik yo'q. tsellyuloza tolalari va tirik yog'och uchun foydali vazifalarni bajaradi. Ammo odamlarning yog'ochni siqish va uning tsellyuloza tolalarini bir-biriga mahkam bog'lash maqsadi uchun lignin to'siq bo'ldi.
Ushbu tadqiqotda tabiiy yog'och to'rt bosqichda qotib qolgan yog'och (HW) ga aylantirildi. Birinchidan, yog'och natriy gidroksid va natriy sulfatda qaynatiladi, bir oz gemitsellyuloza va ligninni olib tashlaydi. Ushbu kimyoviy ishlov berishdan so'ng, yog'ochni xona haroratida bir necha soat davomida pressda bosib, zichroq bo'ladi. tsellyuloza tolalari.Keyin, yog'och zichlashtirishni yakunlash uchun yana bir necha soat davomida 105 ° C (221 ° F) da bosim ostida bo'ladi va keyin quritiladi. Nihoyat, tayyor mahsulotni suv o'tkazmaydigan qilish uchun yog'och 48 soat davomida mineral moyga botiriladi.
Strukturaviy materialning mexanik xususiyatlaridan biri chuqurlik qattiqligi bo'lib, bu uning kuch bilan siqib chiqarilganda deformatsiyaga qarshi turish qobiliyatining o'lchovidir. Olmos po'latdan qattiqroq, oltindan qattiqroq, yog'ochdan qattiqroq va o'rash ko'pikidan qattiqroqdir. Qattiqlikni aniqlash uchun ishlatiladigan ko'plab muhandislik sinovlari orasida, masalan, Mohs qattiqligi, Brinell testida ishlatiladigan oddiy qattiqlikdir. metall sharli podshipnik sinov yuzasiga ma'lum bir kuch bilan bosiladi.To'p tomonidan yaratilgan dumaloq chuqurchaning diametrini o'lchang.Brinell qattiqligining qiymati matematik formula yordamida hisoblanadi; Taxminan aytganda, to'pning teshigi qanchalik katta bo'lsa, material shunchalik yumshoq bo'ladi.Ushbu sinovda HW tabiiy yog'ochdan 23 baravar qattiqroq.
Ko'pchilik ishlov berilmagan tabiiy yog'och suvni o'zlashtiradi. Bu yog'ochni kengaytirishi va oxir-oqibat uning strukturaviy xususiyatlarini yo'q qilishi mumkin. Mualliflar HW ning suvga chidamliligini oshirish uchun ikki kunlik mineral namlashdan foydalanganlar, bu esa uni ko'proq hidrofobik (suvdan qo'rqish) qilishdi. Hidrofobiklik testi sirtga bir tomchi suv qo'yishni o'z ichiga oladi. Sirt qanchalik hidrofobik bo'lsa, suv shunchalik sharsimon bo'ladi. boshqa tomondan, tomchilarni bir tekis yoyadi (va keyinchalik suvni osonroq singdiradi).Shuning uchun mineralni emdirish nafaqat HW ning hidrofobikligini sezilarli darajada oshiradi, balki yog'ochni namlikni yutishini oldini oladi.
Ba'zi muhandislik sinovlarida HW pichoqlari metall pichoqlarga qaraganda bir oz yaxshiroq ishladi. Mualliflarning ta'kidlashicha, HW pichog'i sotuvda mavjud bo'lgan pichoqdan taxminan uch baravar o'tkirroqdir. Biroq, bu qiziqarli natijada ogohlantirish bor. Tadqiqotchilar stol pichoqlarini yoki biz yog'li pichoqlar deb atashimiz mumkin bo'lgan narsalarni solishtirmoqdalar. bifshteks, lekin etarlicha kuchli kattalar metall vilkaning zerikarli tomoni bilan bir xil bifshteksni kesishi mumkin edi va biftek pichog'i ancha yaxshi ishlaydi.
Tirnoqlar haqida nima desa bo'ladi? Aftidan, bitta HW tirnoqini uchta taxtadan iborat bo'lakka bolg'a bilan urish mumkin, garchi u temir mixlarga qaraganda unchalik batafsil bo'lmasa ham. Yog'och qoziqlar taxtalarni bir-biriga bog'lab, ularni parchalab tashlaydigan kuchga qarshilik ko'rsatishi mumkin. fosh qilinmagan.
HW tirnoqlari boshqa yo'llar bilan yaxshiroqmi?Yog'och qoziqlar engilroq, lekin strukturaning og'irligi birinchi navbatda uni bir-biriga bog'lab turgan qoziqlar massasi bilan boshqarilmaydi.Yog'och qoziqlar zanglamaydi.Biroq, u suv yoki biologik parchalanishdan o'tmaydi.
Muallif yog'ochni tabiiy yog'ochdan kuchliroq qilish jarayonini ishlab chiqqaniga shubha yo'q. Biroq, har qanday muayyan ish uchun apparatning foydaliligi qo'shimcha o'rganishni talab qiladi. U plastik kabi arzon va resurslarsiz bo'lishi mumkinmi? U kuchliroq, yanada jozibali, cheksiz qayta foydalanish mumkin bo'lgan metall buyumlar bilan raqobatlasha oladimi? Ularning tadqiqotlari qiziqarli savollarni tug'diradi. Davom etayotgan muhandislik (va oxir-oqibat bozor) ularga javob beradi.
Yuborilgan vaqt: 2022 yil 13 aprel
