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科学家发明新方法 超级木头能替代钢材

2018-02-09 11:28:07  来源:新华社  责任编辑:财经   我来说两句
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  ■据新华社华盛顿2月7日电记者 林小春周舟

  美国马里兰大学研究人员7日宣布,他们发明了一种简单有效的方法,能把木材直接处理成为一种超强超韧的高性能结构材料,可与钢材媲美,在建筑、交通、航空航天等领域有巨大应用潜力。

  研究人员在新一期英国《自然》杂志上发表论文说,方法分为两步,首先去除木材中部分木质素,然后在100摄氏度的温度下进行压缩。木材厚度可减少80%,而密度提升2倍,包括韧性、刚度、硬度、抗冲击性能等机械性能都超出原来的木材10倍以上。

  拉伸强度指的是一种材料在被拉断前可以承受的最大应力。超级木头的拉伸强度可达到587兆帕,与钢材媲美。比拉伸强度指的是拉伸强度除以密度,这一指标对汽车、航天等一些对重量敏感领域的应用很重要。由于木材的低密度特点,超级木头的比拉伸强度超过几乎所有金属和合金材料,甚至包括钛合金。试验表明,一个高速射入的小钢柱都无法穿透由5层超级木头叠加的层合板。

  研究人员指出,超级木头有潜力在建筑、交通、航空航天领域取代金属等材料。美国工程院院士、布朗大学教授高华健作为第三方专家评价说,这项研究为设计轻质高性能结构材料提供了一条有巨大潜力的途径,在需要高强度高韧性和高抗冲击的工程应用中有广泛应用前景。“尤其令人兴奋的是,他们对原生木材的处理方法可以简便实施,而且对各种木材都适用。”

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