Ультракомпактная древесина 08.08.2019

Ученые из Мэрилендского университета в Колледж-Парке открыли технологию получения нового высокофункционального структурного материала из древесины, который обладает впечатляющими свойствами.

"Ультракомпактная древесина" формируется кипячением деревянного блока в водном растворе сульфита натрия с добавлением натриевой щелочи. При этом происходит частичное удаление из древесины прочных структурных полисахаридов, лигнина и гемицеллюлозы. Казалось бы, это должно ослабить ее, однако затем образец сдавливается между металлическими пластинами пресса (снова при температуре 100 °C) под давлением 5 МПа, т. е. около 50 атмосфер. Такое воздействие сминает сохранившиеся наиболее стабильные полимеры, уменьшая образец примерно на 20 процентов и делая его втрое более плотным.

Эксперименты с таким материалом показали, что на растяжение он выдерживает в 11,5 раз большую нагрузку, чем необработанные образцы исходной древесины. Фактически этот показатель сравним со свойствами хорошей стали, и при этом "ультракомпактная древесина" остается намного легче нее. Но особенно эффектной оказалась демонстрация ее "пуленепробиваемых" характеристик. На видеозаписи видно, что снаряд, движущийся на скорости 30 м/с, легко прошивает обычную древесину, но задерживается слоем "ультракомпактной древесины" той же толщины.

Авторы добавляют, что детальный состав раствора для получения нового материала зависит от вида исходной древесины, но в любом случае не включает в себя ни дорогих, ни опасных для окружающей среды веществ.

"Ультракомактная древесина" способна стать подходящей "зеленой" альтернативой традиционным сталям для сооружения зданий и даже мостов, автомобильных кузовов и железнодорожных вагонов.

<< Назад: Искусственное солнце 08.08.2019

>> Вперед: У трудоголиков более упитанные дети 07.08.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Смартфон вредит работе 30.10.2020

Исследователи из Ратгерского университета доказали, что использование смартфона на работе даже в перерывах между задачами снижает продуктивность. Ученые провели эксперимент, в ходе которого студентов колледжа попросили решать сложные головоломки. В середине эксперимента часть добровольцев делала перерыв, чтобы проверить смартфоны. Другая часть студентов могла отдохнуть, читая брошюру или используя компьютер. Остальные решали головоломки без перерыва. Исследователи увидели, что те доброволь ...>>

Компактный оптический квантовый переключатель 30.10.2020

Квантовые компьютеры на основе лазеров с кубитами в виде пойманных в ловушки ионов интересны, но очень громоздки. Лазерный луч преодолевает многометровые дистанции по целой системе зеркал, линз и прочего оборудования, прежде чем попасть в пару запутанных ионов. Масштабировать такие системы до сотен и тысяч кубитов - та еще забота. Особенно если учесть, что ловушки (кубиты) охлаждаются почти до абсолютного нуля. Но решение проблемы есть, и оно испытано. Еще несколько лет назад группа исследова ...>>

Держатель-присоска для переноса трансплантатов и биосенсоров 29.10.2020

Тонкие тканевые трансплантаты и гибкая электроника сегодня находят множество применений в медицине. Но перенести их из питательной среды в чашке Петри пациенту - непростая задача. С которой теперь может справиться новое устройство, созданное по типу присоски осьминога. Оно быстро передает пациенту нежные ткани или тонкие электронные листы, не повреждая их. Новое устройство разработано учеными Университета штата Иллинойс (США). "Во время операции хирурги должны минимизировать риск поврежден ...>>

Модули памяти PNY XLR8 Gaming EPIC-X RGB DDR4 29.10.2020

Компания PNY анонсировала новые модули оперативной памяти XLR8 Gaming EPIC-X RGB DDR4, разработанные для использования в настольных компьютерах игрового уровня. Представленные изделия функционируют на частоте 3600 МГц при напряжении питания 1,35 В. Тайминги - 18-20-20 (CAS 18, tRAS 42). Ёмкость модулей составляет 8 Гбайт; они будут предлагаться в комплектах из двух штук суммарным объемом 16 Гбайт. Предусмотрен радиатор охлаждения, который, как заявляет PNY, выполнен в агрессивном геометрич ...>>

Колонии микробов на украшениях 28.10.2020

Пожалуй, все знают о том, что микробы и вирусы могут жить на различных поверхностях, в том числе и на украшениях. Многие люди часто забывают очищать свои аксессуары, не задумываясь о том, сколько бактерий там может скапливаться. Американские ученые решили наглядно показать, как выглядят украшения, если не чистить их одну неделю. Результатами эксперимента поделилось издание Dailymail. Исследователи доказали, что на серьгах, кольцах, часах и других аксессуарах может жить в 400 раз больше бактер ...>>

Случайная новость из Архива

Микроантенны для интерфейса мозг-компьютер 29.08.2017

Ученые из Северо-Восточного университета в Бостоне (США), под руководством инженера и материаловеда Няна Сана (Nian Sun) создали микроантенны, которые на несколько порядков миниатюрнее и эффективнее традиционных антенн.

Антенны получают информацию в виде электромагнитных волн, которые они преобразуют в переменное электрическое напряжение. Согласно законам физики, для этого размер антенны должен примерно соответствовать длине электромагнитной волны - иными словами они должны быть довольно большими. С другой стороны, антенна может резонировать также и в ответ на акустические волны той же частоты, длина которых гораздо меньше. Именно эту "лазейку" использовали Сан с коллегами.

Изобретенная ими антенна покрыта снаружи слоем пьезомагнитного материала, который расширяется и сокращается в зависимости от состояния магнитного поля. Таким образом он переводит электромагнитные колебания в звуковые. Затем следующий слой пьезоэлектрического материала переводит эти колебания в переменный электрический ток. При отправке сигнала все происходит в обратном порядке. Таким образом, антенна фактически воспринимает и отправляет звуковые колебания - и поэтому может иметь примерно в 1000 раз меньшие размеры, чем традиционная.

Авторы статьи создали два типа антенн, основанных на этом принципе. Первый, с круглой мембраной, работает в гигагерцовом диапазоне, которым пользуется, в том числе, технология Wi-Fi. Второй, с прямоугольной мембраной - для мегагерцового диапазона, используемого ТВ и радио. В экспериментах с новыми антеннами, они принимали и отправляли сигнал частотой 2,5 гГц примерно в 100 тыс. раз эффективнее обычных антенн.

По словам ведущего автора исследования, главной трудностью при конструировании было найти пьезомагнитный материал с нужными характеристиками - в итоге был выбран набор из железа, галлия и бора - и произвести его в нужном качестве.

Разработка как минимум может открыть дорогу к созданию более компактных и мощных приборов - от мобильных телефонов до спутников. В перспективе возможно также использование новых миниатюрных передатчиков в бурно развивающемся "интернете вещей". Широкие перспективы открываются для медицины - миниатюрные передатчики смогут проникнуть в любую ткань или сосуд, чтобы снять данные на месте и отправить их врачу. Теоретически возможны также мозговые импланты для создания интерфейса "мозг-компьютер" - чтобы мы смогли управлять вещами силой мысли напрямую.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов