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「點木成金」 華裔科學家研發「超級木材」

馬里蘭大學兩名華裔科學家找到「點木成金」的技術,將木材轉變成硬度比鋼鐵或鈦合金還強的「超級木材」。(Sean Gallup/Getty Images)

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【大紀元2018年02月27日訊】(大紀元記者吳英編譯報導)馬里蘭大學兩名華裔科學家雖然不至於點石成金,但是已找到「點木成金」的技術,將木材轉變成硬度比鋼鐵或鈦合金還強的「超級木材」。

據馬里蘭大學(University of Maryland)網站報導,這項新技術發表於最新一期的《自然》雜誌,該校的研究團隊先除去木材中的木質素(lignin),然後在大約150華氏度(大約66攝氏度)的溫度下加熱壓縮,這會使得木材中的纖維素纖維變得非常緊密,任何缺陷如孔洞或結都會被擠壓,接著在表皮做化學處理後再進一步壓縮。

研究團隊發現,木材的纖維被緊密地壓縮在一起後,會形成強大的氫鍵,而且厚度大約只有原來的五分之一。以類似子彈的彈丸進行穿透測試,發現彈丸可以射穿天然木材,但無法穿透經壓縮處理的新木材。

本項研究的主持人是馬里蘭大學材料工程系副教授主胡良斌(音譯,Liangbing Hu),他說,以這種新方法擠壓處理後的木材,硬度及強度都增為十倍,未來很可能成為鋼鐵或甚至是鈦合金的競爭對手。

「新木材非常堅固耐用,相當於碳纖維,但價格更便宜」,他說,「可以應用於汽車、飛機、建築物等任何需要鋼材的建造。」

馬里蘭大學材料工程系副教授主胡良斌(音譯,Liangbing Hu,圖左)以及機械工程學教授李騰(音譯,Teng Li)。(馬里蘭大學網站)

研究團隊共同主持人、馬里蘭大學機械工程學教授李騰(音譯,Teng Li)說,新木材既強又硬,這是天然木材所沒有的組合,「經測試新木材的機械性能後,發現它硬如鋼鐵,但是重量只有鋼鐵的六分之一」。

李騰說,「當我們更深入研究木材後」,就越了解到人類從未充分運用這個神奇材料的潛力。

哈佛大學機械與材料系教授索志剛(音譯,Zhigang Suo)博士說,這個研究運用兩個重要步驟獲得高強度的木材,研究成果遠遠超出了過去的研究範疇及文獻。

「由於木材及其它富含纖維素植物的資源豐富,因此本項研究激發了無限的想像空間。」他說。

芬蘭阿爾托大學(Aalto University)教授羅哈斯(Orlando J. Rojas)說,本研究最突出的成果是找到了除去木質素適當份量的方法,去掉太多或太少,都會影響氫鏈和多酚化合物間的附著力的平衡。

他補充說,另一個特點是利用擠壓技術同時增強了木材的強度及硬度,這相當不容易,因為通常這兩種特性是相互抵消的。#

責任編輯:林妍

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2018-02-28 12:53 AM
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