超越鈦合金-木材會成為航太材料


超越鈦合金-木材會成為航太材料


木材主要經過兩道程序處理,首先氫氧化鈉和亞硫酸鈉含水沸騰混合物,去除木質素和半纖維素,之後進行熱壓,讓細胞壁完全塌陷,使木材成為高密度排例奈米纖維材料,這方式已證實對各木材普遍有效,且比大多數金屬合金有更高的強度。

以天然木直接轉化為高性能結構材料,不用擔心材料會開採完,也可能不用擔心廢棄問題。



圖一

  1. 木材經過處理後,會減少約 80% 大小,會成為奈米纖維性材料,纖維素之間會有氫鍵連結而成為高強度。
  2. b.這種材料比大多數金屬合金要有更高的抗張強度,甚至超越輕量化鈦合金(Ti6Al4V)。



圖二
a.天然木材,b.c. 為天然木材電子顯微鏡圖像。
d. 處理後的木材,比較a.減少了約5倍的厚度,e.f.為處理後的材電子顯微鏡圖,與 b.c.比,結構更為密實。
g. 處理後的木材 廣角X射線繞射圖,表示經密緻化後還保留好的纖維結構。





資料來源: 自然
https://www.nature.com/articles/nature25476


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