新工藝可以使木材和鈦合金一樣強大，但是更輕更便宜

學院公園（馬里蘭州立大學）的工程師已經找到了一種方法來使木材的強度比以前強10倍以上，創(chuàng)造出比許多鈦合金更強的天然物質。

UMD的A.詹姆斯·克拉克工程學院的胡良兵說：“這種處理木材的新方法使它比天然木材強12倍，強度也比天然木材強10倍”，研究小組的負責人將于2月8日發(fā)表，2018年在“?自然?”期刊上發(fā)表?！斑@可能是鋼鐵甚至鈦合金的競爭對手，它堅固耐用，與碳纖維相媲美，但價格便宜得多。胡先生是材料科學與工程學副教授，馬里蘭州能源創(chuàng)新研究院成員。

UMD克拉克學校機械工程副教授Samuel P. Langley說：“這個結構既堅固又堅固，這是一種自然界不常見的結合，”該小組的聯(lián)合負責人滕立說。他的團隊測量了密實木材的機械性能?！八膹姸扰c鋼鐵一樣強，但是輕了六倍，比天然木材的斷裂能耗高出10倍，甚至可以在工藝開始時進行彎曲和成型。

該團隊還通過射擊子彈樣炮彈測試新木材和天然木材。彈丸直接穿過天然木材。經過充分處理的木材中途停止了拋射物。

胡錦濤說：“生長速度快，對環(huán)境友好的松木，輕木等軟木材，可替代家具，建筑等柚木生長較慢但密度較高的木材。

“這篇論文提供了一個非常有前途的輕質高性能結構材料的設計路線，具有巨大的潛力，在高強度，大韌性和優(yōu)越的防彈性是所需的廣泛的應用，”華建高教授，布朗教授大學誰沒有參與這項研究。“特別令人興奮的是，這種方法適用于各種木材，而且相當容易實施?！?/p>

胡錦濤說：“這種木材可以用于汽車，飛機，建筑物 – 任何使用鋼鐵的地方。

哈佛大學力學與材料學教授索志剛也沒有參與這項研究，他說：“本文報道的兩步法實現(xiàn)了極高的強度，遠遠超出了文獻報道的范圍。“鑒于木材豐富，以及其他富含纖維素的植物，本文激發(fā)了想象力?！?/p>

“在我看來，最突出的觀察是木質素的限制濃度（木質細胞之間的膠水）的存在，以使致密木材的機械性能最大化。與最大值相比，太少或太多的去除會降低強度在中間或部分去除木質素的過程中達到，這揭示了氫鍵和這種多酚化合物所賦予的粘合之間的微妙的平衡，另外，令人感興趣的事實是木材致密化導致增強的強度和韌性，通常相互抵消，“芬蘭阿爾托大學教授奧蘭多·羅哈斯（Orlando J. Rojas）說。

胡的研究探索了木材天然納米技術的能力。他們之前從納米纖維素相關材料中提出了一系列新興技術：（1）用于替代塑料的超清晰紙;?（2）太陽能電池效率提高30％的光子紙;?（3）木質電池和超級電容器;?（4）電池從葉子;?（5）用于節(jié)能建筑的透明木材;?（6）飲用太陽能海水淡化，專門過濾有毒染料。這些木基新興技術正在通過UMD剝離公司Inventwood LLC進行商業(yè)化。

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