Tìm ra phương pháp biến đổi gỗ thành vật liệu đàn hồi như cao su

Thứ năm - 17/09/2020 09:18

Tìm ra phương pháp biến đổi gỗ thành vật liệu đàn hồi như cao su

Tương lai của loại vật liệu này là vô cùng rộng mở.

Gỗ là nguyên liệu được sử dụng rộng rãi để làm vật liệu xây dựng và nội thất, có đặc điểm là tương đối nhẹ và cách nhiệt cao. Trong những năm gần đây, một số phương pháp nghiền và nén gỗ đã được phát triển và áp dụng để làm cho nó cứng hơn.

Nhưng một nhóm nghiên cứu tại Đại học Maryland - College Park mới đây tuyên bố phát triển được phương pháp để biến đổi gỗ thành một vật liệu đàn hồi như cao su..

Tìm ra phương pháp biến đổi gỗ thành vật liệu đàn hồi như cao su 1
Bóp gỗ như bóp cao su.

Về cơ bản, nó trông giống như gỗ và thậm chí còn được làm từ gỗ. Nhưng điều đặc biệt về cái gọi là "gỗ đàn hồi"được tạo ra trong phòng thí nghiệm này là nó có thể bị bóp méo hay nảy lên khi thả xuống, như thể được làm bằng cao su.

Tìm ra phương pháp biến đổi gỗ thành vật liệu đàn hồi như cao su 2
Khối gỗ nảy như cao su sau khi biến đổi.

Trên thực tế, công thức làm gỗ đàn hồi khá đơn giản nhưng cũng khá khắc nghiệt. Đầu tiên, đun sôi gỗ balsa trong dung dịch natri hydroxit và natri sulfit trong vài giờ, tiếp đó để đông lạnh trong vài ngày, sau đó làm đông khô (một quá trình khử nước ở nhiệt độ thấp bao gồm đóng băng sản phẩm, giảm áp suất, sau đó loại bỏ băng bằng cách thăng hoa) trong vài ngày nữa.

Tìm ra phương pháp biến đổi gỗ thành vật liệu đàn hồi như cao su 3
Gỗ sau khi cải tiến đã có độ đàn hồi có thể chịu được 10.000 chu kỳ nén.

Quy trình này sẽ phá vỡ cấu trúc cứng nhắc của gỗ bằng cách cắt nhỏ các chuỗi phân tử dài của lignin và hemicellulose trong thành tế bào. Điều này làm cho thành tế bào mỏng hơn và nó cũng làm cho thành tế bào giải phóng các sợi cellulose. Các sợi này sẽ rối tung lên và tạo thành một mạng lưới sợi xenlulo kết nối với nhau vào các rãnh gỗ. Nhờ đó, gỗ trở nên mềm và dường như nó có thể có được tính đàn hồi giống cao su bằng cách hấp thụ nước bên trong.

Gỗ sau khi cải tiến đã có độ đàn hồi có thể chịu được 10.000 chu kỳ nén và độ dẫn điện có thể được điều chỉnh bằng tỷ lệ nén của vật liệu. Nhóm nghiên cứu tin rằng việc tạo độ đàn hồi và độ dẫn điện cho gỗ sẽ mở rộng các ứng dụng của nó, đồng thời tin tưởng rằng nó có thể được áp dụng cho các cảm biến, robot mềm, cơ nhân tạo, công nghệ lưu trữ năng lượng... trong tương lai.