Новая технология самоуплотнения решит такую проблему древесины, как невысокая прочность на разрыв. Соответствующее исследование опубликовали учёные Нанкинского университета.
Как известно, древесина имеет волокнистое строение. Волокна, состоящие в основном из целлюлозы, а также лигнина, направлены вдоль ствола. По всей длине волокон имеются полости — просветы, именно они снижают прочность древесины.
Китайские исследователи предложили новый способ уплотнения этого традиционного материала, способный в разы повысить его прочность без энергоёмкого горячего прессования. На первом этапе обработки древесину выдерживают 10 часов в кипящем растворе гидроксида натрия и сульфита натрия, удаляя часть лигнина.
Затем материал помещают в нагретую смесь хлорида лития и диметилацетамида. Под воздействием этих веществ целлюлоза и оставшийся лигнин разбухают и заполняют просветы волокон.
После обработки древесину сушат 10 часов при комнатной температуре. Она даёт равномерную усадку по ширине, теряя 79% своего объёма, при этом сохраняет прежнюю длину.
По подсчётам исследователей, плотность полученной древесины возросла почти втрое по сравнению с исходным материалом, до 1,25 г/куб. см. Прочность на растяжение увеличилась в 9 раз, до 496,1 МПа.
Как отмечают авторы методики, самоуплотнённая древесина отличается однородной микроструктурой, по сравнению с натуральной древесиной её механические свойства равномерно улучшаются во всех направлениях. Полученный материал значительно превосходит по своим свойствам прессованную древесину и может использоваться вместо металла, утверждают учёные.