Обычную древесину сделали более прочной, чем сталь или титан



    Дерево — отличный материал для… всего. Из него делают все, что только можно себе представить. Единственное, чего не хватает — прочности. Многие сорта дерева — очень прочные, но, к сожалению, недостаточно прочные, чтобы их можно было применять более широко. Специалисты из США добились увеличения прочностных характеристик древесины путем специальной ее обработки.

    После того, как дерево подвергается обработке по новому методу, его прочность возрастает в десятки раз, оно становится более прочным, чем сталь или титан. При этом древесина по-прежнему остаются дружественным окружающей среде материалом, альтернативой пластикам или металлам.

    «Фактически, это новый класс материалов с великолепным потенциалом», — заявил Ли Тенг, специалист из Мэрилендского университета. Работа Тенга и его коллег опубликована 7 февраля в авторитетном научном издании Nature.

    Попытки укрепить дерево, изменить тем либо иным образом его характеристики не прекращаются десятилетиями. Некоторые методы удачные, другие — не очень. К числу удачных можно отнести выделение микроволокон целлюлозы, что позволяет создавать достаточно устойчивые к внешним воздействиям материалы.

    Но Тенг с коллегами решили подойти к проблеме с другой стороны. Исследователи сфокусировались на модифицировании пористой структуры натуральной древесины. Изначально они стали пробовать кипятить различные сорта древесины, включая дуб, в растворе гидроксида натрия и сульфита натрия в течение семи часов. Этот процесс оставил целлюлозную структуру практически нетронутой, но окружающие целлюлозу компоненты частично ушли. Один из таких компонентов — лигнин, полимер, связывающий целлюллозу.

    Затем команда поместила на сутки деревянный блок под пресс, одновременно нагрев его до 100 градусов Цельсия. В результате образовались деревянные планки толщиной в пятую часть от прежних параметров. Кроме того, этот материал оказался в три раза плотнее натуральной древесины и в 11,5 раз прочнее. Предыдущие попытки усилить прочностные характеристики приводили к повышению этого параметра максимум в 3-4 раза.

    Сканирование волокон нового материала при помощи электронного микроскопа показало, что сдавливание уничтожает целлюлозные трубочки, которые сжимаются и переплетаются вместе. «Вы получаете нановолокна, размещенные вдоль оси роста дерева, сцепленные между собой», — заявил один из участников исследования.

    Для того, чтобы проверить, насколько устойчива «древесина нового типа» к внешним факторам, команда стала выстреливать по паллетам из баллистической пушки, которая обычно используется для проверки прочности военных транспортных средств. Как оказалось, модифицированная древесина выдерживает удар 46-граммового стального снаряда, летящего со скоростью примерно 30 метров в секунду.

    Это, конечно, гораздо медленнее, чем скорость пули, вылетевшей из ствола огнестрельного оружия, но все же и это солидное достижение. Такая скорость примерно соответствует скорости автомобиля, движущегося перед столкновением с препятствием. Да, американцы считают, что их метод позволяет создавать материал, пригодный для автомобилестроения.


    Эксперты считают, что команда «улучшателей дерева» чрезмерно усложняет процесс, который может быть гораздо более простым. Например, просто воздействие высокой температуры, пара и давления способно значительно улучшить прочностные характеристики материала. А можно просто прокипятить дерево в течение 7 часов в растворе каустической соды. В результате получается достаточно прочный материал. 24-х слойная защита из такого дерева задерживает 9-мм пулю, которой стреляют из пистолета.

    Микаэела Идер, исследователь из Института Макса Планка считает, что воздействие давления также упрочняет дерево — хотя в этом случае неясно, насколько сильно имеет место сплетение нановолокон. Тем не менее, авторы оригинальной работы уверены, что только их методика позволяет многократно улучшить прочность дерева. Коллеги согласны с ними, говоря, что у работы большой потенциал, и в будущем можно было бы создать коммерческую технологию для производства прочных строительных материалов из дерева.
    Поделиться публикацией
    Похожие публикации
    Ой, у вас баннер убежал!

    Ну. И что?
    Реклама
    Комментарии 133
      +1
      Но это же бомба! Если так, то применение стали в малоэтажном строительстве можно уменьшить в несколько раз. Резко понизится потребность в стали в целом. Станет более выгодно выращивать лес. В общем, будет масса изменений.
        +10
        в малоэтажном строительстве прочность дерева никому неважна — просто по тому что надежные дома в 2-3 этажа прекрасно строятся и из обычного дерева. Нет там таких нагрузок… а значит и дорогое упрочненное дерево ненужно. Да и лучше вообще газобетон использовать, он намного лучше дерева — не гниет, более теплый, дешевле, не способствует размножению насекомых, не реагирует на влажность и тд…
          +1
          Но это же неправда. Вы не можете положить горизонтальную деревянную балку на опоры, находящиеся на расстоянии просто 10 метров. Сейчас для этого используют стальные балки, а если хотите деревянные, то нужны внутренние несущие стены. Прочное дерево пригодилось бы еще как, если оно будет стоить дешевле стальных балок.
            +3
            то нужны внутренние несущие стены
            Как будто бы это что-то плохое. Даже в железобетонных домах это норм практика — я вот нигде ни разу не видел в жилых домах чтобы был пролет больше 5-7 метров.
              –3

              Конечно плохое. Пролет 5 метров — это что-то вообще маленькое, малометражки? Ограничение из-за прочности. Была бы прочность в десять раз выше, несущие были бы только снаружи дома, намного удобнее, больше свободы в архитектуре.

                +1
                Стесняюсь спросить, а зачем вам огромные квадратные комнаты?
                  +2

                  Кухня-гостинная ?

                    +4
                    Под огромной в этом треде подразумевается больше 50 квадратов. Вы уверены, что вам нужна такая кухня?
                      +2
                      Как измельчал народ. Вы еще скажите, что потолки 5-6 метров никому не нужны.
                        +1
                        Я вообще не говорил, что не нужно никому. Но у тех, кому это реально нужно (и кто готов за это платить) не стоит вопроса в отсутствии нужных бревен. А простым смертным действительно хватает потолка в 4 метра и комнат с короткой стороной в 5-6. Более того, в наших реалиях даже это для 90% населения доступно только в самых смелых фантазиях.
                      +11
                      Совмещённая с крытым футбольным полем?
                      +1

                      На 50 квадратов — незачем (нет столько денег). 30 — вполне хотел бы такой зал (да, я понимаю, что пролет в 7 метров позволяет сделать такой зал). Да и иметь обе стены несущие — это не иметь возможности сделать перепланировку. И несущая стена заметно дороже, чем перегородка.


                      Впрочем, я подумал, очень уж жёстких ограничений сталь не накладывает — делают же спортзалы. И не всегда на последнем этаже. Но подозреваю, что это заметно сложнее.

                        0
                        У меня зал 9*5, функционально — столовая + гостиная. В действительности, это не так уж много.
                          0
                          Но это и пролет всего 5 метров.
                            0
                            Ага. Я вообще не понял почему за 50 квадратов терки, даже в квадратной комнате пролет будет максимум 7 метров. Кстати у меня есть помещения с пролетом 6,5 метров — ж/б монолит, все держится.
                              0
                              Самые длинные пустотки по ГОСТу — ПК 90-12.8 и ПК 90-15.8 — ДШВ — 8980х1190х220 и 8980х1490х220

                              В монолите сейчас несущий каркас (раньше были только внешние стены), в кирпиче и панельках — стены (любые могут быть).
                                0
                                Серия 290/11-2 2ПБ120.15-3-40 — 11980 мм
                                  0
                                  Да… забыл, что мир вокруг развивается :).

                                  У нас требование на такие было строго — 10 метров (с какими-то сантиметрами, для опоры), но техника была несовершенна и поэтому они не получались красивыми и ровными, как должны были быть, да и стоили они дороже потому покупали (заказывали) сильно меньше, в итоге выпускали их чуть ли не штучно.

                                  Посмотрел на заводе:
                                  Плита перекрытия ПБ 114.12-3-40-П — 11380 мм
                                  Плита перекрытия ПБ 114.15-3-40-П — 11380 мм
                                  А на сайте завода написано — «Возможная длина плиты от 3,5 до 16,5 м»… так-то вот :)

                                  Дороговато, как по мне.
                          +6
                          Больше точек опоры — больше страховка от неожиданностей, типа износа или повреждения единственной внешней несущей стены. Никому не охота, чтобы от удара в стену автомобиля с пьяным водителем на жильцов дома рухнула крыша.
                          0
                          Чтобы внутри построить стены как хочется, а не «как получилось пристроится к несущим или колоннам».
                            +2
                            А сделать норм планировку на этапе проектирования религия не позволяет?
                              0
                              Понятно, что можно выкрутится, исходя из имеющегося, но хочется ж большего удобства. Могут в принципе несущие конструкции неудачно расположены быть, могут в семье дети появится и под это переделка планировки потребуется спустя лет эдак 5-10 после покупки квартиры… Да мало ли что может случится. Уверен, что технология, по которой квартиру даже в 100-200 квадратов можно будет построить без единой несущей конструкции внутри, будет очень востребована.
                                0
                                После какой покупки квартиры? Мы тут двухэтажные частные дома обсуждаем.
                                Уверен, что…… будет очень востребована.
                                Уверен, что за ваши деньги вам сделают любое жилье в течение максимум года.
                                  0
                                  Двумя комментами выше того, на который я ответил первоначально, вы же написали, что даже в железобетонных домах пролет 5-7 метров видели максимум, так что проблема в любом случае имеет место быть. С другой стороны — у нас есть за городом микрорайон, там вроде и частные дома — но у них по 2 или 4 части отдельных, так что тоже получается квартира, хоть и дом всего двухэтажный.
                                    0
                                    Я лишь имел ввиду, что у ЖБ нет таких ограничений, как у дерева, но длинных пролетов все равно не строят. Почему? Если спрос правда такой большой, то их наоборот должно быть много.
                                    так что тоже получается квартира, хоть и дом всего двухэтажный.
                                    Так капитальная стена с соседями это же хорошо.
                                      0
                                      В смысле не строят? Производственные помещения почем зря 12метровыми плитами кроют, причем иногда под нагрузку.
                                        0
                                        Мы про жилье, вроде. А так-то и стадионы крытые есть.
                                          0
                                          Дорожными, ага :D
                                            0
                                            Серия 290/11-2 2ПБ120.15-3-40 — 11980 мм, высота 300, пустотная. При желании можно и жилье перекрыть.
                              0
                              Стандартный вариант строительства в Европе — несущие внешние стены + лёгкие гипсокартонные перегородки. По желанию клиент может передвинуть стену, пробить дверь и т.д. без необходимости долбать бетон и пересчитывать прочность здания. Моя квартира — это бетонный прямоугольник 5*15 метров с перегородками внутри.
                              Да, из дерева можно делать такие пролеты, но насколько я понимаю, такие перегородки будут толще и менее долговечны.
                                +1
                                Ну и опять у вас пролет 5 метров всего. Комментатор выше же говорит про острую нехватку 10 метровых.
                                  0
                                  Ну это у меня, квартира на 2 стороны дома. Соседние на одну сторону более квадратные. И при этом даже не по всему периметру стены несущие, с бетонными плитами намного проще над проходами строить.
                                  Но в принципе я с вами скорее согласен, действительно даже бетонные перекрытия больше 7 метров в жилых домах редкость. Думаю, свою роль тут играет и логистика — чем возить или заливать на месте 10-метровые плиты, дешевле спроектировать из 5-метровых.
                                    0
                                    Я думаю, что просто мало желающих платить за квартиру в две сотни квадратов. Это на словах оно классно, когда жилье просторное и тд. А когда дело доходит до дела, все меняется.
                          –1
                          Используют либо фермы из дерева, либо клееный брус, либо клееные двутавровые балки из OSB. Можно вполне себе 6 метров перекрыть, а 10 много даже для стальной.
                            +1
                            Перекрывают многие лесятки метров.
                              0
                              Пространственной конструкцией.
                                +3
                                Да, но это не просто стальная балка, а вовсе даже ферма.
                                0
                                Совершенно верно. Glued laminated timber beam, так это звучит в оригинале. Канадцы такими балками небольшие хоккейные арены перекрывают. Используют и в коммерческом строительстве, от торговых центров до аквапарков.
                                0
                                Не нужны стальные балки или несущие стены — можно использовать инженерное дерево и двутавры. До 12 метров спокойно можно перекрыть пролет.
                                  +2
                                  Не только стальные же. Для этого есть вполне деревянные ламинированные балки, которые можно сделать нужной длинны и профиля, ими можно перекрыть и больше 10 метров. Также, часто используются из двух планок и OSB между ними. Тоже больше 10м такие делают…

                                  Больше 6 метров не делают не клеенные балки просто потому, что массово нарезать не из чего такие… Т.е. тут не в прочности в первую очередь проблема, а в доступности достаточно длинной доски, прежде всего.
                                  К тому же, клеенная балка часто просто дороже металлической. А уж обработанная по технологии из статьи будет ещё дороже, да и тоже будет проблема с длинной.
                                    +1
                                    Прочность на прогиб и прочность на давление, это не одно и то же. ЖБ перекрытия тоже не рекомендуют длиннее 6 метров
                                      0

                                      Окей, Гугель! Деревянная ферма...

                                        0
                                        Оно не будет дешевле. 100 градусов, сутки, неизвестно какое давление (думаю немаленькое) — а на выходе «новая фанера», в два-три раза прочнее старой (3-4 раза предыдущих попыток и 11,5 новых). С неизвестной устойчивостью против гниения, намокания, огня и т.п. Вещь в себе, имхо.
                                          0
                                          двутавровые деревянные балки — и 10 метров не предел
                                          +4
                                          Из дерева дома лучше не строить. Как и из любых гибких и подвижных материалов. Дом должен держать геометрию, а значит должен быть каменным (кирпич, бетон, производные).

                                          Газобетон пилится ручной ножовкой. Советуют армировать каждый гор. шов, но думаю армировку можно отогнуть или выломать. Крысы спокойно делают себе проходы через газобетон, примерно как через саман. А еще он хрупкий, и на стены вешать проблема.

                                          Сендвичи горючие, вандал-френдли, не прочные, грызуны.

                                          Бетон в несъемной опалубке из полистирола — дорого если по технологии, плохо если дешево, горючие, грызуны.

                                          Монолит — холодно. Утепление дорого и горючее. Если не горючее — то волокна вызывают рак легких.

                                          Качественный дом без компромиссов, можно построить только из специального кирпича, но цена не радует.

                                          Многоэтажные дома отдельная тема.

                                          Новые материалы в строительстве очень нужны. И нужны именно прочные, теплые, жесткие и при этом сравнительно дешевые материалы, без нано технологий. Если древесина из статьи получится жесткая как камень, без эффекта батута как у оригинала, то это будет отлично.

                                          Приведу личный пример. У меня пол из доски 50мм толщиной. Доски поверх лаг 150 на 150мм. Лаги лежат на столбиках из кирпича с шагом в 1м. Между лагами так-же 1м. Конечно не батут, но если прыгать в центре комнаты — то мебель даже в соседней комнате слегка играет.
                                            +1

                                            Кирпичные / каменные дома предъявляют неслабые требования к фундаменту, иначе стены полопаются насквозь. Видел такое даже на крупных ФБС. Особенно если грунт "гуляет". Дерево многое прощает в этом случае, даже на мелкозаглубленном кирпичном фундаменте.

                                              0
                                              Ну как прощает… Щели в полу будут то сдавливаться в ноль и скрипеть, то расширятся до сантиметра. А так да, прощает…
                                                0
                                                Отвечу заодно всем.

                                                Все верно. А я лично еще питаю страсть к подвалам, потому для меня это не минус, иметь мастерскую, котельную, прачечную в подвальном помещении.
                                                Если грунт гуляет, воды высоко — я бы лично просто отказался там жить. Если стоит задача построить дом в именно конкретном заданном месте и ни как иначе — то вполне возможно другие материалы превзойдут классику. Но если по уму, близко к идеалу, то я лично сторонник кирпича, метровых стен, бетонных перекрытий, двух метрового фундамента. И внутренние стены то-же из кирпича и в кирпич. Я понимаю что дорого, и понимаю что скорее всего где-то придется искать компромиссы. Но я против называть компромиссы — идеалом.

                                                Дерево хоть и восстанавливает форму, и прощает перекосы — но жизнь в таком доме далека от идеалов.

                                                sumanai ну да, все верно, я об этом и писал — если все делать по технологии — то выйдет хорошо, но сложно и дорого. Проще взять в аренду опалубку, сделать монолит из пенопласто-бетона, и обложить арболитом. Материалы те-же, цена скорее всего ниже. Но не суть, это уже индивидуально.

                                                cheburen в этом обычно и проблема, в соблюдении технологий. Чем сложнее и новее технология — тем хуже ее соблюдают строители. Поиск бригады превращается в квест и нужно жить на стройке. С кирпичом проще тем, что его можно контролировать раз день, окинув глазом геометрию и качество швов. И спецов больше.

                                                ToshiruWang прощу прощения, но я вам отвечать не буду, тема заставляет вас нервничать, а спорить с пеной у рта я не хочу. Я выразил лично свое мнение, я его ни кому не навязываю. И оно основано в том числе и на моих ошибках.

                                                Скажу лишь что не любой кирпич нужно утеплять. Загуглите «крупноформатные керамические блоки». Но и без него можно положить паропронецаемый утеплитель между кирпичей. А можно и другие варианты придумать.

                                                fotofan я много раз работал со строителями, идеально технологии можно сказать ни кто не соблюдает. А контроль швов под отделкой невыполнимая задача. Потому как-бы да если идеально соблюсти технологию — то все ок, но это фантастика, я в это не верю. Я сторонник решений которые очень сложно испортить, а не которые очень сложно сделать правильно.

                                                aydahar возможно, если специально что-то делать, то в кирпичном доме, они так-же будут. Но в целом статистически в моем окружении кирпичные дома без грызунов. При том что в хоз постройках они есть.

                                                За совет по полу — спасибо, буду перестилать и постараюсь сделать по вашему совету. Тем не менее, найти специалистов по деревянным полам было отдельным приключением в моем городе. Вариант доска поверх бетонной плиты выглядит менее человеко-зависимым.
                                                  0

                                                  Категоричность — она такая, навидался тех, кто начинал "дорого, но качественно" и продававшие недострой, потому как не осилили (и сами не могут, и денег уже нет). Зато — стены в метр, перекрытия подстать, но… подвал и полэтажа без крыши только и смогли родить. А дальше снег, дожди и катастрофическое падение цены. Потому лучше коробку, но под крышей, если делать руками — никакая геометрия не пойдёт (а вот на плохом фундаменте у кирпича будет что обычно в таких случаях — трещины).

                                                0
                                                Бетон в несъемной опалубке из полистирола — дорого если по технологии, плохо если дешево, горючие, грызуны.

                                                Моя дядя строил из несъемной опалубки из прессованных с цементом опилок. Не горит, как ни странно, экологично и тепло. Правда там в качестве утеплителя пенопласт, но он внутри, и по идее можно заменить на «не горючее с раком лёгких», всё равно волокна наружу не выберутся.
                                                  0

                                                  посмотрите в сторону арболита (DURISOL) — бетон с органическим наполнением (щепа, опилки) при соблюдении технологии стоит долго, сочетает плюсы дерева и бетона с минимумом их минусов, но надо точно соблюдать технологию.

                                                    0
                                                    Поддерживаю! Начитался в своё время форумов с холиварами и для себя решил, что себе дом буду строить из него

                                                    Там несколько ограничений всё же есть

                                                    1 — На фундаменте экономить не стоит, всё же он больше камень чем дерево
                                                    На форумах читал как в советские годы (когда арболит был изобретён) люди строили себе домики с лёгким фундаментом как под брус, потом выдирали себе волосы из разных мест, в том числе и из труднодоступных

                                                    2 — Боится попадания внутрь воды при температурах около нуля
                                                    То есть если намокнет, а потом вода внутри замёрзнет — сами понимаете :)
                                                    Поэтому его обязательно нужно покрывать сверху (штукатурка, сайдинг и т.д. — главное чтоб оставался доступ к воздуху, это «дышащий» материал)
                                                    Правда, внешний вид у арболита такой, что и без таких рекомендаций возникнет желание его закрыть :)
                                                    Плюс сразу от земли тоже класть нельзя, пишут что полметра хотя бы отступить надо — как я понял, весной тающий снег может доставить проблем

                                                    3 — для многоэтажного строительства не годится, по крайней мере как несущий материал
                                                    3-4 этажа максимум
                                                    +2
                                                    Из дерева дома лучше не строить.

                                                    Не вижу чем тут плохо дерево, тут из любого материала могут так построить (называется дом-от-строителя).


                                                    Как и из любых гибких и подвижных материалов

                                                    Рекомендую дом из газобетона в местах интенсивных землетрясений, будет весело (но не долго). Геометрию он как раз потеряет (но не восстановит, в отличии от).


                                                    Если не горючее — то волокна вызывают рак легких.

                                                    Дорожку из него делать и вдыхать? Утеплитель должен быть закрыт.


                                                    Кирпич тоже утеплять надо (или будет бункер, который на многих грунтах ещё и фундамент потребуует в полцены дома).


                                                    Пол из дерева? Оно же горит, не держит форму и что там ещё.

                                                      0
                                                      Можно пруфы где минвата положенная по технологии со всеми плёнками вызывает рак лёгких? А не так, что бы мышей лабораторных в неё засунули и 5% заболело
                                                        0
                                                        Дом должен держать геометрию, а значит должен быть каменным

                                                        Каркасные дома со сплошной обшивкой ОСП/фанерой (собственно, как и надо строить) прекрасно держат геометрию.
                                                        Да и с грызунами проблемы могут быть в любом доме, если не делать правильную защиту от них.
                                                        У меня пол из доски 50мм толщиной. Доски поверх лаг 150 на 150мм. Лаги лежат на столбиках из кирпича с шагом в 1м. Между лагами так-же 1м.

                                                        Наглядный пример неправильно сделанного пола. Был бы пол на лагах 40*200 с шагом 400, с бриджингами и сплошной зашивкой 20мм фанерой — было бы совсем иначе.
                                                      –1
                                                      Надо пробовать бабмук.
                                                        +1
                                                        Мне немного не понятно чего они достигли — они предел прочности увеличили или модуль упругости? Если предел прочности, то это, конечно, достижение, но в строительстве уменьшение сечений элементов не особо нужно, тут часто конструктивные критерии на первый план выходят и выбор: делать из дешевого бруса 150х150 или из дорогого 15х15 сечения будет сделан в пользу первого. И причин много — это и потеря устойчивости тонкого элемента и невозможность поймать сечение гвоздем, это и большее ослабление в соединениях и т.д.
                                                        Если же был увеличен модуль упругости, то тут конечно интереснее, можно балки большим пролетом устанавливать, но это и сейчас не особо проблема, решений много разработано. Я думаю основное применение данного материала лежит не сфере строительства
                                                          +1
                                                          невозможность поймать сечение гвоздем

                                                          Ну попали и что? Оно же в 10 раз прочнее теперь, всё равно что в металл забивать. В такие материалы надо крепёж как для металлических балок ставить (т.е. уже не каркасный дом, где толщина стены всё равно утеплителем определяется и обрешётка или листы прибиваются к стойкам). А если это лаги на полу, то доски к ним крепить гвоздём не выйдет, скорее — плиты нужно класть и проворачивать каким-то альтернативным крепежом (типа хомута вокруг балки, дабы не ослаблять её отверстием — сделали 15мм, но из-за отверстия в 8 вынуждены были увеличить до 10").

                                                          0
                                                          Главная проблема — пожароопасность никуда не делась. Я думаю, после удаления связующей ограники гореть будет еще лучше.
                                                          Как пропитки против горения повлияют на прочность тоже не известно.
                                                            +3
                                                            Еще как делась. Плотное сложнее поджечь, чем рыхлое.
                                                            +1
                                                            Станет более выгодно выращивать лес.

                                                            Нет, его стает более выгодно рубить.
                                                            +1
                                                            хм… звучит неплохо, но походу прочность сильно зависит от направления волокон и это придется учитывать… а еще дерево нельзя формовать штамповкой или отливкой как металл…
                                                            на счет устойчивости к окружающей среде тоже неизвестно. Да и чем такое дерево резать? Болгаркой? Бензопила не возьмет…
                                                            Пока что применять его тупо некуда… разве что как опорные балки в частных жилых домах, ну может быть еще двери… да и то — сомнительно. В теории можно делать и такого дерева морские контейнеры — они будут раза в 3 дешевле стальных, но как оно будет переносить нагрузки — хз Во всем остальном его потенциальная дешевизна компенсируется сложностью обработки и неравномерными прочностными характеристиками, а так же пожароопасностью.
                                                              +2
                                                              Резать можно до. А формовать тем же прессом. Распаренная древесина довольно гибкая.
                                                                0
                                                                Да, навскидку основное применение — в 2 этажных частных домах, как вертикальные колонны и, главное, как перекрытия. Сейчас для перекрытий используют стальные балки, так как деревянная балка не тянет 10 метров пролета. Ну а такое бревно, которое потянет, стоит уже дороже балки. А если у нас будет брус сечением 5 на 15 см, которым можно перекрыть 10 метров, это будет огромная экономия.
                                                                  0
                                                                  так то да… но это из разряда очень редких архитектурных или дизайнерских решений… очень очень редко, когда в домах предусмотрены комнаты более чем 6х6 метров. Обычно дом всегда разделен внутри перегородками, которые и выполняют опорные функции.
                                                                  Во всяком случае я пока не встречал частных домов из дерева, где были бы столь больше помещения или потребность в них. А в каменных строениях использовать деревянные перекрытия неуместно.
                                                                    +1
                                                                    Для перекрытий больших пролётов используют I-балки, либо ЛВЛ-брус, либо фермы.
                                                                    А брусом 5х15 см из любого строительного материала 10 метров перекрыть не получится, не поможет не дерево, не бетон, не сталь.
                                                                      +1
                                                                      Уважаемый, вы вот 2 раза по сути одинаковый коммент к статье оставили. Я вам предлагаю не фантазировать о том, чего не понимаете, по следующим элементарным причинам:
                                                                      1. Эта нанопалка будет стоить дороже обычного бруса и тем более металлопроката, потому что делаться будет малосерийно и использоваться будет мало.
                                                                      2. Она будет неэкологична из-за химических пропиток.
                                                                      3. Надо сделать большую комнату — можно использовать колонны и пролеты по 5-6 метров.
                                                                      Все остальное (большие расстояния) решается фермами или применением ЛСТК или применением клееных деревянных изделий (ниже человек пишет), или купольными конструкциями (да-да, их еще древние придумали, когда не смогли создать нанопалки для перекрытий).
                                                                      4. А теперь представьте, что эту длинную нанобалку в вашем доме повело от влаги или температуры через несколько лет…
                                                                      5. Ученые измеряют в статье ударную прочность пулей (!!!) (как будто они бронежилеты собрались делать или деревянные фригаты с пушками) и не пишут, как этот материал принимает статичные длительные нагрузки, не ударного характера, или кручение как воспринимает. Думаю, что плохо он все это воспринимает.
                                                                      Я думаю у них получился довольно твердый и хрупкий материал, который в строительстве использовать нельзя, если только в составе композита. Вы подумайте: ведь нет балок из углепластика, карбона, стеклопластика (которые 100% превосходят по прочности эти нанопалки, при том что в этих пластиках можно придать практически любое заданное направление волокнам в определенном месте изделия), правда? Наверное на это есть причины какие-то? Зато есть арматура, которая вместе с бетоном дает хорошие совместные характеристики изделия.
                                                                      И последнее:
                                                                      А если у нас будет брус сечением 5 на 15 см
                                                                      как вы пишете — это не брус, нет такого бруса. Это доска, и называется 50х150х6000, например.
                                                                      0
                                                                      Лёгкое, прочное, недорогое — отличный материал для железнодорожных вагонов и вагонов другого общественного транспорта, особенно если для большей огне- и водостойкости покрыть его с обеих сторон толстой алюминиевой фольгой, и порошковой краской.
                                                                        +4
                                                                        После описанных манипуляций уже не легкое и не дешевое=)
                                                                          +1
                                                                          Покрытие фольгой не спасает от огня. Недавно вот в Ростове сгорело здание гостиницы, покрытое композитными декоративными панелями (бутерброд алюминий-полиэтилен-алюминий). Пожар начался именно с фасада, и очень быстро всё сгорело.
                                                                            0
                                                                            Фольга просто не должна быть алюминиевой, при определеных условиях этот материал весьма горюч, и при пожарах вентфасадов эти условия легко достижимы. Поэтому утеплитель под «горючие» сэндвич-панели с алюминиевыми обкладками должен быть только негорючим (минвата).
                                                                            +1
                                                                            Клееный брус уже хреново горит. Думаю, у такого плотного материала, огнестойкость будет повыше стали, без всякой фольги.
                                                                              +4
                                                                              Огнестойкость дерева и так выше стали. Потому что дерево долго обугливается, иногда в течение чесов сохраняя свои конструктивные характеристики, а вот металл просто переходит в состояние «текучести» (на пластилин немного похоже) спустя считанные минуты: балки от нагрузки гнутся, колонны скручиваются, вся конструкция складывается, как карточный домик, погребая под собой всех, кто не успел убежать. Огнезащита металлов — такой геморрой, вы бы знали.
                                                                          +3
                                                                          Офигеть, прорыв… да даже «в этой стране» есть коммерческие компании занимающиеся этим, одно из названий — «кованая древесина». Даже в комментариях на гиктаймс отписывался представитель одной из компаний (утверждающих, что они первые и единственные, разумеется)
                                                                            +1
                                                                            У них сказано как раз «прочность увеличивается в 3 раза». А тут в 11 заявляют.
                                                                              0
                                                                              Ну так, технология-то та же самая. Варьируя параметры, можно увеличить (и уменьшить) требуемые характеристики или другие. Я просто утверждаю, что «нового» в этом, уж тем более «прорыва» — нет.
                                                                              +1
                                                                              Надо же интересная штука. Красивое название.
                                                                              Я смотрел исходную статью этих китайцев. У них сложнее и дороже обработка. Фактически они вымывают растворимые фракции (лигнины, гемицелюллозу) обработкой растворами NaOH/Na2SO3, потом полученную пористую массу прессуют с нагревом.

                                                                              картинка из статьи со сравнением
                                                                              image

                                                                              Что только с деревом не делают, и твердым делают и прозрачным…
                                                                                +1
                                                                                Да полно вариантов, можно модифицировать лигнин (сложнее, так как смесь), а можно вымыть и заменить на другой «наполнитель». Хороший пример, сравнение с железобетоном — вымыть бетон (лигнин), оставив сталь арматуры (целюлозу) и потом его спрессовать — разумеется новый материал будет «твёрже». Или заменить бетон на другой материал или модифицировать сам бетон.
                                                                                  0
                                                                                  Пока людям интересно, так и будут статьи делать. Сколько народу с тем же лигнином работают, подумать страшно.
                                                                                    +2
                                                                                    Главное чтоб не врали, как делает «одна местная фирма с уникальной технологией». Заливают про модификацию лигнина, а сами «только и исключительно» прессуют с нагревом, даже не вымывают ничего, утверждают, что он сам там модифицируется.
                                                                                  +2
                                                                                  Предварительное выщелачивание перед перед прессом уже лет 60 применяют
                                                                                    0
                                                                                    Да, спасибо, я уже тоже параллельно нагуглил. Тем более непонятно почему сейчас такой ажиотаж. Вот интерес финнов можно понять, а что в Китае дерево так популярно?
                                                                                      +1
                                                                                      имеются стратегические запасы бамбука, можно прессовать, делать вискозу, даже карбон, вечные палочки для еды
                                                                                        0
                                                                                        Ясно, спасибо, вполне неплохо.
                                                                                          +2
                                                                                          Кому нужны палочки для еды прочнее титана?
                                                                                          Солдатам китайской Красной армии? Чтобы если враг напал во время обеда, идти с этими палочками в штыковую атаку?
                                                                                            +2
                                                                                            Барабанные палочки нужны. И по характеру повреждений, такое улучшение древесины как раз для барабанных палочек пригодилось бы
                                                                                          +1
                                                                                          а что в Китае дерево так популярно?
                                                                                          Потому что очень доступно. По всей прилегающей территории Сибири идёт лесозаготовка для Китая.
                                                                                    0
                                                                                    Ура! Даешь новые черенки для лопат!
                                                                                      0
                                                                                      В три раза тяжелее!
                                                                                        0
                                                                                        В пять же.
                                                                                          0
                                                                                          зато в 11 раз тоньше
                                                                                            0
                                                                                            Хмм… в sqrt(11) при равной прочности. Но натирать будет тоже сильнее.
                                                                                              0
                                                                                              Можно же в трубку свернуть. А из трубок велосипедные рабы — и чтоб без единого гвоздя.
                                                                                              0
                                                                                              Будет потеря устойчивости к изгибу.
                                                                                        +1
                                                                                        Хрень какая-то маркетинговая.
                                                                                        Покажите твердость по Шору, известные из сопромата коэффициенты в МПа, тогда можно сказать насколько крепкий материал.
                                                                                          0
                                                                                          В комментарии есть картинка с твердостью.
                                                                                            0
                                                                                            Это не твердость. Это удельная прочность — отношение предела прочности к плотности. Бальса, кстати имеет больше — 521.
                                                                                              0
                                                                                              Ох, да спасибо.
                                                                                          +7
                                                                                          Спустя 80 лет повторно изобретена дельта-древесина. Маленький шаг для изобретателей, но гигантский скачок для человечества.
                                                                                            +5
                                                                                            Это просто marks'у сегодня план по буквам надо закрыть. Ничего личного — чисто бред бизнес.
                                                                                              +3
                                                                                              Ага, причём как обычно, переводит не глядя: «the team fired pellets at it from a ballistic air gun» => «команда стала выстреливать по паллетам из баллистической пушки».
                                                                                              Вот так пульки для пневматики превратились в паллеты из чудо-древесины.
                                                                                                0
                                                                                                Да когда ж его читать — писать быстро надо.
                                                                                                  0
                                                                                                  Боюсь представить потенциальный перевод от редактора, если бы там по тексту не пульки, а ВВ-шарики были. Мозговая порнография ожидала бы нас, не иначе.
                                                                                              –1
                                                                                              Ждем деревянных самолетов.
                                                                                                0
                                                                                                дельта-древесина

                                                                                                Это на на моём факультете (МГУЛ МХТД) тоже про подобное рассказывали.
                                                                                                Правда прочность была ниже. А так да модифицируем/заменяем лигнин далее под пресс и готово )
                                                                                                  +4
                                                                                                  Дельта-древесина 2.0, можно назвать гамма-древесиной.
                                                                                                  А по теме, хочу увидеть применение в летательных аппаратах: СЛА, спортивных самолетах, планерах.
                                                                                                    +1
                                                                                                    При написании статьи ни один титан не пострадал.
                                                                                                      +4
                                                                                                      1. Это уже НЕ древесина. Возможно целлюлозная балка, но не древесина. Бумагу ведь древесиной не называют.
                                                                                                      2. Дружественность к окружающей среде после вываривания в химии весьма интересный вопрос. Да и вообще бывает смешно читать про экологичные изделия из древесины под 2-3 слоями пропиток и ещё 2-3 слоями лаков и красок.
                                                                                                      3. А где данные по прочности? И которая прочность возрастает?
                                                                                                      4. А где данные по стоимости? Ведь как минимум это счастье будет стоить в три раза дороже обычной древесины того же объёма. А если посчитать проварку и прочие манипуляции, то не окажется ли сталь дешевле?
                                                                                                      5. Какой толщины слой выдерживает попадание того снаряда на скорости 30 м/с? А то ведь можно положить метр плотной бумаги и говорить о её прочности, смешно ведь.
                                                                                                      6. Про 10-метровые балки из комментариев. Если можно слепливать в один брус разные куски без потери прочности, то да, будет иметь смысл. Если нужно цельное толстое 10-метровое полено, то врятли будет дешевле стали.
                                                                                                        +2
                                                                                                        Да, американцы считают, что их метод позволяет создавать материал, пригодный для автомобилестроения.

                                                                                                        Биоразлагаемой изоляции уже недостаточно, нужно еще более биоразлагаемых автомобилей.
                                                                                                          0
                                                                                                          Сейчас боремся с коррозией кузова, в будущем будем бороться с жуками короедами и пр.
                                                                                                            0

                                                                                                            Пойдут дальше и будут делать пропитку, которая первые 5(3) лет отпугивает, а потом начинает привлекать фауну…
                                                                                                            Короче, похоже, придется забыть на сколько-то нибудь долговечные авто.

                                                                                                              0
                                                                                                              (зануда on)
                                                                                                              Короеды питаются живым и влажным лубяным слоем, а не сухой прессованной древесиной. Вообще насекомых, питающихся старой сухой древесиной, в средних широтах я не помню.
                                                                                                              (зануда off)
                                                                                                              UPD. Соврал. Жук-древоточец, конечно же. Бич антикварной мебели.
                                                                                                                0
                                                                                                                Книги в библиотеках — веками хранятся, а жуки их, вроде как, не кушают… (а вот шифоньер дедовский — сточили)
                                                                                                                  0
                                                                                                                  Ещё как кушают. Словосочетание «книжный червь» как раз оттуда пошло. Весьма фигурно грызут, кстати (по ссылке пара картинок есть).
                                                                                                              +1
                                                                                                              Автомобили с кузовом из дерева делают давно.
                                                                                                              img.macos.ms/2015.08-UK-Morgan/LR2015.08-UK-Morgan-10.jpg
                                                                                                                0
                                                                                                                Это же коллекционное авто-игрушка, хотя на заре автомобилестроения дерево действительно было чуть ли не основным материалом.
                                                                                                                0
                                                                                                                И свиней опасаться придется.
                                                                                                              +1
                                                                                                              Как вот теперь-то в дипломы писать
                                                                                                              "… а гайку, согласно конструкторскому наитию, сделаем из дерева."
                                                                                                                +3
                                                                                                                Может я чего не понимаю, но тут не морёное дерево изобрели и несомненно маленько улучшили путем значительного удорожания?

                                                                                                                Работал на станции там был вокзал и подгауз царской постройки, из мореных бревен лиственницы. Подгауз разбирали краном, 25т Ивановец на минимальном вылете с усилием разрывал бревна друг от друга, ни одно не сломалось.
                                                                                                                Пилить тоже целая проблема, цепные пилы тупились почти сразу, циркулярные нужно большого диаметра.
                                                                                                                • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                                                                                                    +2
                                                                                                                    Они забыли отнести прочность к весу. Тады да, плотность титана ~4.5, можно при равной площади пластины сделать ее раза в 3-4 толщее.
                                                                                                                    0
                                                                                                                    Интересно, при повышенной влажности кованый брус скручивает так же как обычный?
                                                                                                                      0
                                                                                                                      По сути — целлюлозный композит, только непропитанный. Полшага до гетинакса)
                                                                                                                      На самом деле, если при варке целлюлозы взять не совсем «труху», а длинные «лучинки» (в идеале — во все бревно длиной) и сохранить их взаимную ориентацию при прессовании — можно получить изделия любой длины/формы.
                                                                                                                        0
                                                                                                                        Наконец-то придумали идеальный материал для вечных кроватей в мотелях!
                                                                                                                          +1
                                                                                                                          Так про долговечность материала ни слова.
                                                                                                                            +1
                                                                                                                            Представил себе матрац на карбоновых рессорах
                                                                                                                              0
                                                                                                                              Ну, вообще-то из фанеры такие «рессоры», «ламелями» называют, делают до сих пор :).
                                                                                                                            0
                                                                                                                            Новость наверное важная, но для публикации в Nature можно было бы камеру одинаково распологать на тестах. Да и правильно говорят, что больше пиара, чем измерений параметров нового материала. П.С. Написали бы хоть из какого институт Макса Планка специалист — их много вообще говоря.
                                                                                                                              0
                                                                                                                              Интересно для производства мебели, как мне кажется. Для строительства малоэтажного условно применимо, так как куча других факторов — гибкость, теплопроводность и т.п.
                                                                                                                                0
                                                                                                                                Еще немного химии добавим, еще немного температуру повысим и давление и получим древесину по прочности сравнимую с алмазом.
                                                                                                                                  0
                                                                                                                                  В какой-то момент чтения комментариев даже засомневался, — на GT ли я? Так forumhouse повеяло...))
                                                                                                                                    0
                                                                                                                                    Всестороннее развитие IT-шников дает о себе знать :)
                                                                                                                                    0
                                                                                                                                    У Жюль Верна был описан прессованный картон, из которого летательные аппараты делались, и который равнялся по прочности стали… Видимо вот он :)

                                                                                                                                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                                                                                                    Самое читаемое