وجد المهندسون في جامعة ميريلاند في كوليدج بارك طريقة لتحسين الخصائص الفيزيائية للخشب. بعد معالجة معينة ، يمكن أن تتنافس المادة من حيث القوة والصلابة مع الفولاذ وسبائك التيتانيوم وألياف الكربون ، ولكنها في نفس الوقت تظل خفيفة ورخيصة. نُشرت نتائج البحث في مجلة Nature.
قال رئيس فريق البحث Liangbin Hu: "الطريقة الجديدة لمعالجة الخشب تجعله أقوى 12 مرة من الخشب التقليدي وأكثر صلابة بعشر مرات". كما لاحظ الرئيس الثاني للمسح ، تنغ لي ، أن الجمع بين هاتين الصفتين عمليًا لا يحدث في الطبيعة.
يقول Teng Li: "الخشب الجديد قوي مثل الفولاذ ولكنه أخف بست مرات". "ويستغرق تكسيرها 10 أضعاف الطاقة مقارنة بالخشب الطبيعي." حتى أن العلماء اختبروا اختراعهم الخاص لاختراق الرصاص: إذا اخترقت رصاصة عينة طبيعية ، فإن القطعة المعالجة تتلف فقط.
يكمن سر تحسين المادة في معالجة من جزأين: أولاً ، يتم "غليان" الخشب في محلول من هيدروكسيد الصوديوم وكبريتيت الصوديوم ، ونتيجة لذلك يتم تنظيفه جزئيًا من اللجنين (مركب بوليمر في جدار الخلية النباتية والذي بمثابة عنصر ربط طبيعي) وهيميسليلوز (عديد السكاريد الذي يقوي جدار الخلية) ؛ يبقى السليلوز "دون أن يصاب بأذى". يتبع ذلك مرحلة الضغط الساخن ، عندما يتم ضغط المادة بسبب التطبيق المتزامن للحرارة والضغط - تتشكل روابط هيدروجينية جديدة بين جزيئات السليلوز. يؤكد الباحثون أن هذه الطريقة عالمية لأنواع مختلفة من الخشب وسهلة التنفيذ.
تحتوي المادة ذات الأداء العالي في المستقبل على مجموعة واسعة جدًا من التطبيقات. يقول Liangbin Hu: "يمكن استخدامه في السيارات والطائرات والمباني - أينما يستخدم الفولاذ". بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأخشاب اللينة مثل الصنوبر أو البلسا ، والتي تميل إلى النمو بسرعة ، يمكن أن تتعرض لهذا الهجوم الفيزيائي الكيميائي لتحل محل ، على سبيل المثال ، في صناعة الأثاث ، والأخشاب البطيئة النمو والأكثر كثافة (خشب الساج).
