Gia cường làm gỗ thành vật liệu cứng hơn titan

(Moitruong.net.vn) – Nhóm giáo sư thuộc Đại học Maryland Mỹ đã nghiên cứu thành công cách để gia cường gỗ thành một vật liệu có độ cứng hơn thép và thậm chí là hợp kim titan.

Khối gỗ được gia cường sau khi ép chặt có độ cứng hơn titan

Phương pháp mới này được công bố trong một nghiên cứu do phó giáo sư Liangbing Hu (Đại học Maryland) đứng đầu, giúp làm gỗ cứng hơn khoảng 10 lần và bền hơn 12 lần so với gỗ tự nhiên.

“Vật liệu này có thể cạnh tranh với thép, hợp kim titan vì nó rất cứng và bền. Thậm chí còn có thể ngang với hợp chất carbon, nhưng lại có giá thành rẻ hơn,” vị phó giáo sư cho biết.

Quy trình tạo ra gỗ siêu cứng như sau: Đầu tiên, lignin, một chất hữu cơ trong thực vật khiến gỗ có màu nâu, được loại bỏ bằng hóa chất. Thực chất việc làm này khá đơn giản, chỉ là bước tương tự trong sản xuất bột giấy.

Sau đó, các nhà khoa học nén khối gỗ ở nhiệt độ 100 độ C trong khoảng một ngày, làm cho nó mỏng hơn 5 lần so với kích thước ban đầu. Các nhà nghiên cứu cho hay hành động này khiến các sợi gỗ ép chặt vào nhau, không có bất kỳ điểm hở nào.

Một bước khác trong quá trình xử lý là sơn một lớp bên ngoài bề mặt gỗ.

“Các sợi gỗ được ép chặt với nhau để chúng có thể tạo thành các liên kết hydro mạnh, như là một đám đông người ních chặt với nhau bằng cách nắm tay”, nhóm khoa học Mỹ giải thích.

Kết quả cho thấy, khối gỗ thành phẩm nhỏ hơn 20%, đặc hơn gấp 3 lần và có một số tính chất đặc biệt như cứng hơn 20 lần, khả năng chịu nén cao gấp 50 lần và có khả năng kéo giãn gấp 11,5 lần chất liệu gỗ ban đầu. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature hôm 7/2.

Theo các nhà nghiên cứu, gỗ được làm đặc thậm chí có thể chặn đường bay của những viên đạn. Trong khi thử nghiệm, họ bắn đạn thép không gỉ từ một khẩu súng hơi. Viên đạn dễ dàng xuyên thủng một tấm ván gỗ thông thường nhưng không thể bay xuyên qua gỗ đã qua xử lý xếp chồng nhiều lớp với độ dày tương đương.

Thành công này giúp đem lại triển vọng cho việc phát triển hàng loạt các loại vật liệu bền chắc, kích thước và trọng lượng nhỏ gọn, giá thành hợp lý và thân thiện với môi trường.

Thanh Thanh (t/h)