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在线客服 马里兰大学的工程师已经发现了一种比家庭中常用钛合金更坚固的物质。他们经过一起粉碎和处理木材后，创造了一种使其强度和耐久性提高十倍以上的方法，这可以作为碳纤维和金属合金的廉价替代品。这项研究发表在最近的Nature期刊中。
“在自然界中很难找到这种具有良好的韧性和高强度相结合的物质。它的强度和钢铁一样，但是重量是钢铁的六分之一。它比天然木材的断裂能耗高10倍。它甚至可以在工艺开始时弯曲和成型，”马里兰大学机械工程教授Teng Li教授解释说。
该工艺的第一步是剥离木质素的木材，使木材具有棕色和刚性结构。然后将木材混合物在150°F加热条件下压缩，使纤维素纤维紧密堆积并消除缺陷。然后用特殊的油漆对木材进一步处理。当纤维紧紧压在一起时，虽然压缩使木材比原始尺寸薄5倍，但是它们之间形成强大的氢键，使木材的强度增加。
通过发射子弹状弹丸来测试新制备木材和天然木材的强度，并对结果进行比较。当弹丸直接穿过天然木材时，新制备的经过完全处理的木材使得弹丸在中途停下。
粉碎的木材也引起了其他研究团队的兴趣，布朗和哈佛大学的教授以及世界各地的其他大学都在探讨无尽的可能性。布朗大学教授Huajian Gao说：“该论文为轻量级、高性能结构材料的设计提供了一条非常有前途的途径。对于需要高强度，高韧性和优异防弹性能的广泛应用来说，这具有巨大的潜力。”
在木质素最大浓度之下，新形成木材的机械性能强于钢材的这一发现，使芬兰Aalto大学的Orlando J. Rojas教授从中受到启发。Rojos教授解释说：“与木质素部分去除所达到的最大值相比，太少或太多的木质素去除会降低强度。 这揭示了氢键和这种多酚化合物粘合之间的微妙平衡。”木材致密化导致了强度和韧性的提高，这两种性质通常可以相互弥补，这也令科学家感到高兴。
Hu教授的研究团队也探讨了如何将木材自然用于纳米技术的可能性。纳米纤维素及其相关材料是Hu团队重要的研究领域。木质纳米技术已有论文研究表明，可以取代塑料，光子纸以提高太阳能电池的效率，可用于木质电池，甚至可以用作高能效建筑物的透明木材。研究表明，未来有很多可能性，木材的自然应用还有待探索。
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