【技術】木材を鋼鉄並に強く、硬くする技術が開発される
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◆木材を鋼鉄並に強く、硬くする技術が開発される
実現すれば木材の用途が革命的に広がることになりそうです。
詳細は以下から。
日本では建材として一般的な木材。
ですが、京都や奈良の寺院のような巨大な建造物を建てるには特殊な技術や樹齢数百年クラスの樹木が必要となるなど、大きな困難が伴います。
ですが、新しく開発された技術を用いれば、木材が鋼のような強度を獲得できることになるとのこと。
メリーランド大学のLiangbing Hu博士らがジャーナル「Nature」に発表した研究によると、特別な化学物質を用いて処理を施した後に熱を加えて圧縮することで、化学物質が木材を強靱な素材へと変貌させるとのこと。
この強化木材は自然の木の12倍の強さと10倍の頑強さを併せ持っています。
Hu博士によると、この強度は鋼鉄やチタン合金にも匹敵するもので、カーボンファイバーにも比肩しうるものの、値段ははるかに安価です。
なお、この強化木材は鋼鉄と同等の硬さながら軽さは1/6程度で、破砕するには自然の木の10倍のエネルギーが必要とのこと。
そして強化プロセスの最初の段階で折り曲げたり形取ったりする事も可能。
加工のプロセスは大きく分けてふたつ。
最初はパルプを作る時と似ており、水酸化ナトリウムと亜硫酸ナトリウムで煮沸します。
次に圧を加えて木材の細胞壁を押し潰します。
この圧縮の際に熱が加えられることで化学物質が接着します。
これらのプロセスの中で木材の中のある種のポリマーが取り除かれますが、木材の強度に影響するポリマーは保持されます。
強度が増大する要因となるのは多量の水素原子が元々の木材の構造に存在するセルロースのナノファイバーに接着すること。
化学反応は複雑ですが、そのプロセス自体は単純で安価です。
また、このプロセスは複数の異なった種類の木材で発生する事が確認されており、様々な場面で鋼鉄やチタン合金の代替品として使用できる可能性があります。
強化木材は強く、頑強で軽い上に高密度で圧迫や引っかきへの耐性があり、しかも湿度にも強いとのこと。
建材としてはもちろん自動車や航空機の部品としても使用できる可能性が高い他、バルサや松といった柔らかい木材を強化することでチーク材のように家具としても用いる事ができるとのこと。
まだまだ実用化にはスケールの拡大と処理に掛かる時間の短縮などの課題が残されていますが、安価で鋼鉄並の強度を誇って非常に軽い建材を栽培することができるようになれば、世界の産業構造にも大きな影響を与えることになるかもしれません。
最新式のEVや航空機が木で作られるというロマンのある話、果たして実現するのでしょうか？
バザップ 2018年2月9日19:14
http://buzzap.jp/news/20180209-superwood/ >>5
セルロースファイバーでも同じこと言ってそう
馬鹿には無理だから材料は諦めろ
お前の知能では理解できない分野だ まあ課題はコストだろうな
CNFだって昔から注目されてたけど、実用化が始まったのは
コスト削減する画期的な手法が発明されてからだし 粉末やかんなクズみたいな薄いものでないと化学処理するのは時間がかかりそう
CNFでいいじゃん >>753
鉄の比重が7.87だから
その1/6の重さでは沈むぞ >>751
化学処理じゃないだろ。
機械的に圧縮する処理だと思うぞ。 >>27
レーダーにも反射しにくいだろうしアリだな >>750
あらかじめ使うサイズに切ってから加工するんだろ。 >>1
>この強化木材は自然の木の12倍の強さと10倍の頑強さを併せ持っています。
強さと頑強さの違いって何？ >>760
片方が圧縮強度、片方が伸張強度のつもりなんだろう。
専門用語を言い換えたら、かえって判りにくくなることもあるという一例。 >>1
＞京都や奈良の寺院のような巨大な建造物を建てるには特殊な技術や樹齢数百年クラスの樹木が必要となるなど
へえ、分かっていたけど、昔の日本の巨大建造物ってすごいんだね。
こんな新しい技術を使わないでも作っていたんだから。 ベニヤ板が鉄板並みの強度になるんだろ
コストとリサイクルの問題を解決すればいろいろと使えそう
錆びないし、断熱性能にも優れているし 木材ってその材質が評価されるのにそれを金属みたいにして意味あるの？ >>773
単位年月当たりに供給できる木材は有限だぞ？ 一般家屋の建材に使えば耐震性とか大幅に上げられそうだな 鉄鋼用ドリルがいるな
かんなじゃなくサンダーで削るのか これを竹に使えば鋼鉄の壁をも貫く「バイオバンブースピア」が現実になるなｗ
彼岸島の最終兵器丸太も現実に >>773
地球の資源で鉄って言ったら、一番多い資源だぞw
採掘可能だけで1兆トンを超えるし コストさえ下がれば車のボディーなんてとっくに鉄じゃなくなってる 一番多いのは酸素じゃよ 酒あったかな
さ：酸素 け：ケイ素 あ：アルミ た：鉄 カルシウム ナトリウム >>579
ロシアは毛皮もガスも木材もなんでもあるな 水に浮くのかね？
金属にはない特徴だと思うんだけど >>783
水には浮かない。
比重は1.3くらいだから、アクリルとかポリエステルとかのプラスティックくらい。 鋼鉄は溶かせば再利用できる、化学処理された木材は産業廃棄物として金かけて焼却処分 >>781
地球の中心核まで含めると鉄が一番多い。 固くてノコギリで切れないんじゃ？
加工性悪いんじゃ木材である必要がない 炭化してカーボンみたいなやつだろ
湿気に強く腐らない 難燃加工が必要だな 木製のヨットってメッチャカッコええけどアホみたいに高いからな
FRPより安く作れるようになるとええけど量産は無理やろな >>8
サッチャー女史以外に使いどころがなさそうだな。。。 って言うか釘も打てないんじゃね？
どうやって接合するんだよ。
日本の宮大工の登場か？ >>707
コスト面と鉄鋼業界、コンクリ業界ら直接競合すると思われる他業との兼ね合いもあるだろね >>809
ドリルで穴開けてボルトで接合部すれば良いんじゃね？ >>140
でしょうねぇ
潰して固めたわけですからねぇ
でも長手方向なら問題なさそうかな お前らって新技術にホント否定から入るよね(´・ω・｀)
デキッコナイスかよ。 >>54
むしろ硬い板の方がしなれずに割れるんじゃない？ >>815
というかこの技術で木製の釘を作ればいいんじゃね？ 高温低温真空での耐久は？
衛星や探査機の構造体に使えるなら一山来るだろ 堅いと概して折れやすくなるし、引っ張った時に伸びなくて割れてしまうのでは
なかろうか？ 中は鉄筋コンクリで、
外だけ木造装飾で充分じゃね？ 消費者にどういうメリットがあるのかが知りたい。
使い物にならない死蔵特許なんていくらでもあるだろ。
使い物にならないから世界の誰も研究しないとか・・・ >>830
シリカを使うのか
セルロースを使うのか
みたいな話 ナノセルロースが混ざったプラスチックにも似ているが、今回の技術は、
天然の木材を利用しているため、製品の均質性は担保できなさそう。 >>830
安く強くありふれた木材で賄える
→より安価な建築材・部品の大量供給が可能になる
正面から頭ひっぱたかれないとなんも理解できないタイプ？ ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
