L-injam naturali u l-metall kienu materjali tal-bini essenzjali għall-bnedmin għal eluf ta 'snin. Il-polimeri sintetiċi li nsejħu plastik huma invenzjoni riċenti li splodiet fis-seklu 20.
Kemm il-metalli kif ukoll il-plastik għandhom proprjetajiet li huma adattati tajjeb għall-użu industrijali u kummerċjali.Metals huma b'saħħithom, riġidi, u ġeneralment reżiljenti għall-arja, l-ilma, is-sħana, u stress kostanti. Madankollu, jeħtieġu wkoll aktar riżorsi (li jfisser aktar għaljin) biex jipproduċu u jirfinaw il-products.plastic tagħhom jipprovdi ftit mill-funzjonijiet tal-metall waqt li jeħtieġ inqas massa u hija rħisa ħafna biex tipproduċi. Il-plastik jagħmlu materjali strutturali terribbli: l-apparat tal-plastik mhuwiex ħaġa tajba, u ħadd ma jrid jgħix f'dar tal-plastik. Żamm, ħafna drabi huma raffinati mill-fjuwils fossili.
F’xi applikazzjonijiet, l-injam naturali jista ’jikkompeti ma’ metalli u plastik. Id-djar tal-familja l-iktar huma mibnija fuq l-inkwadru tal-injam. Il-problema hija li l-injam naturali huwa artab wisq u bil-ħsara wisq mill-ilma biex jissostitwixxi l-plastik u l-metall ħafna mill-ħin. Karta riċenti ppubblikata fil-ġurnal Matter tesplora l-ħolqien ta ’materjal tal-injam imwebbes li jegħleb dawn il-limitazzjonijiet. Ir-riċerka culmined fil-ħolqien ta’ kranji tal-injam u nail. Xi żmien dalwaqt?
L-istruttura fibruża ta 'l-injam tikkonsisti f'madwar 50% taċ-ċelluloża, polimeru naturali bi proprjetajiet ta' saħħa teoretikament tajba. fibri taċ-ċelluloża u jwettaq kompiti utli għall-injam ħaj. Imma għall-iskop tal-bnedmin li jikkompattaw l-injam u jorbtu l-fibri taċ-ċelluloża tiegħu b'mod aktar strett flimkien, Lignin saret tfixkil.
F'dan l-istudju, l-injam naturali sar fl-injam imwebbes (HW) f'erba 'stadji. fibri.next, l-injam huwa taħt pressjoni f'105 ° C (221 ° F) għal ftit sigħat oħra biex jitlesta d-densifikazzjoni, u mbagħad imnixxef. Finali, l-injam huwa mgħaddas fiż-żejt minerali għal 48 siegħa biex jagħmel il-prodott lest li ma jgħaddix ilma minnu.
Propjetà mekkanika waħda ta 'materjal strutturali hija l-ebusija tal-indentazzjoni, li hija miżura tal-abbiltà tagħha li tirreżisti d-deformazzjoni meta mbuttat mill-forza. Id-diamond huwa aktar diffiċli mill-azzar, aktar diffiċli mid-deheb, aktar diffiċli mill-injam, u aktar diffiċli mill-ippakkjar tal-foam. il-wiċċ tat-test b'ċerta forza Bejn wieħed u ieħor, iktar ikun kbir it-toqba li l-ballun jolqot, iktar ikun artab il-materjal. F'dan it-test, HW huwa 23 darba aktar diffiċli mill-injam naturali.
Il-biċċa l-kbira tal-injam naturali mhux trattat se jassorbi l-ilma. Dan jista 'jespandi l-injam u eventwalment jeqred il-proprjetajiet strutturali tiegħu. L-awturi użaw xarrab minerali ta' jumejn biex iżidu r-reżistenza tal-ilma tal-HW, li jagħmluha aktar idrofobika ("jibżgħu mill-ilma"). It-test ta 'idrofobiċità jinvolvi li tpoġġi qatra ta' ilma fuq wiċċ. Il-wiċċ ("li jħobb l-ilma"), min-naħa l-oħra, ixxerred il-qtar ċatt (u sussegwentement jassorbi l-ilma aktar faċilment). Għalhekk, it-tixrib minerali mhux biss iżid b'mod sinifikanti l-idrofobiċità tal-HW, iżda wkoll jipprevjeni li l-injam jassorbi l-umdità.
F’xi testijiet ta ’inġinerija, skieken HW marru kemmxejn aħjar minn skieken tal-metall. L-awturi jsostnu li s-sikkina HW hija madwar tliet darbiet aktar qawwija daqs sikkina disponibbli kummerċjalment. Madankollu, hemm twissija għal dan ir-riżultat interessanti. Ir-riċerkaturi qed iqabblu s-skieken tat-tabella, jew dak li nistgħu nsejħu kċep tal-butir. Dawn mhumiex maħsuba biex ikunu partikolarment qawwija. Steak man-naħa matt ta 'furketta tal-metall, u sikkina steak taħdem ħafna aħjar.
Xi ngħidu dwar id-dwiefer? Id-dwiefer HW wieħed jista 'apparentement jiġi msaffar faċilment f'munzell ta' tliet planki, għalkemm mhux dettaljat daqs kemm hija faċilità relattiva meta mqabbla ma 'l-imsiemer tal-ħadid. Il-musmar tal-injam jista' mbagħad iżomm il-planki flimkien, li jirreżisti l-forza li se jqatta'hom, bl-istess ebusija bħall-peg.in tal-ħadid, madankollu, il-bordijiet tagħhom, madankollu, il-bordijiet fiż-żewġ każijiet fallew, u għalhekk in-nail fallew, sabiex il-ġrifen b'saħħithom fallew.
Id-dwiefer HW huma aħjar b'modi oħra? L-inxir tal-injam huwa eħfef, iżda l-piż tal-istruttura mhuwiex immexxi primarjament mill-massa tal-inxir li jżommuha flimkien. Il-musmar tal-injam mhux se jissaddad. Madankollu, mhux se jkun impermeabbli għall-ilma jew il-bijodekponi.
M'hemm l-ebda dubju li l-awtur żviluppa proċess biex jagħmel l-injam aktar b'saħħtu minn injam naturali. Madankollu, l-utilità ta 'ħardwer għal xi xogħol partikolari teħtieġ aktar studju. Jista' jkun irħis u mingħajr riżorsi bħala plastik? Jista 'jikkompeti ma' oġġetti tal-metall aktar b'saħħithom, aktar attraenti, infinitament li jistgħu jerġgħu jintużaw? Ir-riċerka tagħhom tqajjem mistoqsijiet interessanti.
Ħin ta 'wara: April-13-2022
