Kai jeung logam alam geus bahan wangunan penting pikeun manusa réwuan years.The polimér sintétik urang sebut plastik mangrupakeun penemuan panganyarna nu exploded dina abad ka-20.
Boh logam sareng plastik gaduh sipat anu cocog pikeun panggunaan industri sareng komérsial. Logam kuat, kaku, sareng umumna tahan kana hawa, cai, panas, sareng setrés konstan. Nanging, aranjeunna ogé peryogi langkung seueur sumber daya (anu hartosna langkung mahal) pikeun ngahasilkeun sareng nyaring produkna. bahan struktural: panerapan plastik teu hiji hal anu alus, sarta teu saurang ogé hayang cicing di imah plastik. Sajaba ti éta, aranjeunna mindeng disampurnakeun tina suluh fosil.
Dina sababaraha aplikasi, kai alam bisa bersaing jeung logam jeung plastik. Kalolobaan imah kulawarga anu diwangun dina framing kai. Masalahna nyaeta kai alam lemes teuing jeung teuing gampang ruksak ku cai pikeun ngaganti palastik jeung logam lolobana time.A kertas panganyarna diterbitkeun dina jurnal Matéri explores kreasi hiji bahan kai hardened nu overcome watesan ieu. Panaliti ieu culminated dina kreasi nu knives kai nu mana wae nu. geura-giru?
Struktur serat kai diwangun ku kira-kira 50% selulosa, hiji polimér alam mibanda sipat kakuatan téoritis alus. Sésana satengah tina struktur kai utamana lignin jeung hémiselulosa.Sedengkeun selulosa ngabentuk panjang, serat tangguh nu nyadiakeun kai jeung tulang tonggong tina kakuatan alam na, hémiselulosa boga saeutik struktur koheren antara serat kayu sahingga teu nyumbangkeun kakuatan. ngalakukeun tugas mangpaat pikeun kai hirup. Tapi pikeun tujuan manusa 'compacting kai sarta meungkeut serat selulosa na leuwih pageuh babarengan, lignin jadi halangan.
Dina ulikan ieu, kai alam dijieun kana kai hardened (HW) dina opat hambalan. Kahiji, kai ieu pindang dina natrium hidroksida jeung natrium sulfat pikeun miceun sababaraha hémiselulosa jeung lignin. Sanggeus perlakuan kimiawi ieu, kai jadi denser ku mencét dina pencét pikeun sababaraha jam dina suhu kamar. Ieu ngurangan celah alam atawa pori-pori dina sél. kai ieu pressurized dina 105 ° C (221 ° F) pikeun sababaraha jam deui pikeun densification lengkep, lajeng garing. Tungtungna, kai ieu immersed dina minyak mineral pikeun 48 jam sangkan produk rengse waterproof.
Hiji sipat mékanis tina bahan struktural nyaeta indentation karasa, nu mangrupakeun ukuran tina kamampuhna pikeun nolak deformasi nalika squeezed ku force.Diamond téh harder ti baja, harder ti emas, harder ti kai, sarta harder ti packing busa. Diantara loba tés rékayasa dipaké pikeun nangtukeun karasa, kayaning karasa Mohs dipaké dina gemology, nu test Brinells mangrupa konsép basajan bal teuas nyaéta salah sahiji logam teuas test. permukaan kalawan gaya nu tangtu.Ukur diaméter indentation sirkular dijieun ku bal.Nilai karasa Brinell diitung ngagunakeun rumus matematik; kasarna diomongkeun, nu badag liang bal hits, nu lemes material.Dina test ieu, HW nyaeta 23 kali harder ti kai alam.
Kalolobaan kai alam untreated bakal nyerep cai. Ieu bisa ngalegaan kai sarta ahirna ngancurkeun sipat struktural na. Nu nulis ngagunakeun mineral soak dua poé pikeun ngaronjatkeun daya tahan cai tina HW, sahingga leuwih hidrofobik ("sieun cai"). The hydrophobicity test ngalibatkeun nempatkeun tetes cai dina beungeut cai. Beuki hidrofobik beungeut cai, beuki buleud nu titik-titik cai-hidrofil" dina beungeut cai. nyebarkeun titik-titik datar (sarta salajengna nyerep cai leuwih gampang).Ku kituna, mineral soaking teu ukur nyata ngaronjatkeun hydrophobicity tina HW, tapi ogé nyegah kai tina nyerep Uap.
Dina sababaraha tés rékayasa, HW knives dipigawé rada hadé ti knives logam. Nu nulis ngaku yén péso HW téh ngeunaan tilu kali seukeut salaku knife.However sadia komersil, aya hiji caveat mun result.Researchers metot ieu ngabandingkeun knives méja, atawa naon bisa urang sebut mentega knives.These teu dimaksudkeun pikeun jadi utamana sharp.The pangarang bisa némbongkeun hiji motong video steaks maranéhanana, tapi pangarang meureun kuat cut a. steak sarua jeung sisi kusam tina garpu logam, sarta péso steak bakal dianggo leuwih hadé.
Kumaha upami paku?A paku HW tunggal tétéla bisa gampang hammered kana tumpukan tilu planks, sanajan teu sakumaha detil sabab relatif betah dibandingkeun jeung paku beusi.Pasak kayu lajeng bisa nahan planks babarengan, nolak gaya nu bakal cimata aranjeunna eta, kalawan ngeunaan kateguhan sarua jeung pegs beusi.Dina tés maranéhanana, kumaha oge, dina tés maranéhanana, kumaha oge, dina duanana kasus gagal gagal, kitu ogé papan anu gagal. kakeunaan.
Naha paku HW langkung saé ku cara sanés?Pasak kayu langkung hampang, tapi beurat strukturna henteu didorong ku beurat pasak anu nahan éta babarengan.Pasak kayu moal karat.Tapi, éta moal tahan cai atanapi biodecompose.
Teu aya ragu yén pangarang geus ngembangkeun hiji prosés nyieun kai kuat batan kai alam. Tapi, utilitas hardware pikeun sagala pakasaban tinangtu merlukeun ulikan satuluyna.Naha éta murah jeung sumberdaya-kurang sakumaha plastik?Naha eta bersaing jeung kuat, leuwih pikaresepeun, obyék logam infinitely reusable?Panaliti maranéhanana raises patarosan metot.Téknik lumangsung (jeung pamustunganana pasar) bakal ngajawab aranjeunna.
waktos pos: Apr-13-2022
