Tebigy agaç we metal müňlerçe ýyl bäri adamlar üçin möhüm gurluşyk materiallary bolup durýar. Plastmassa diýýän sintetiki polimerler 20-nji asyrda ýüze çykan soňky oýlap tapyşdyr.
Metallaryň we plastmassalaryň ikisi hem senagat we täjirçilik maksatly ulanmak üçin oňaýly häsiýetlere eýedir. Metallar güýçli, gaty we howada, suwa, ýylylyga we hemişelik streslere çydamly. Şeýle-de bolsa, olar has köp serişde talap edýärler (bu has gymmat diýmekdir) önümlerini öndürmek we arassalamak. Plastmassa az massa talap edýän we öndürmek üçin gaty arzan metallaryň käbir funksiýalaryny üpjün edýär. Olaryň häsiýetleri islendik ulanylyş üçin düzülip bilner. Şeýle-de bolsa, arzan täjirçilik plastmassalary gorkunç gurluş materiallaryny ýasaýar: plastmassa enjamlary däl gowy zat, hiç kim plastik jaýda ýaşamak islemeýär. Mundan başga-da, köplenç gazylyp alynýan ýangyçlardan arassalanýar.
Käbir programmalarda tebigy agaç metallar we plastmassalar bilen bäsleşip biler. Köp maşgala öýleri agaç çarçuwasynda gurulýar. Mesele tebigy agaçlaryň ýumşak we köplenç plastmassa we metal çalşyp bilmejek suwdan aňsat zaýalanmagydyr. Recentakynda çap edilen kagyz “Matter” inurnalynda çap edilen bu çäklendirmeleri ýeňip geçýän gaty agaç materialyň döredilişi öwrenilýär. Bu gözleg agaç pyçaklaryň we dyrnaklaryň döredilmegi bilen tamamlandy. Agaç pyçak nä derejede gowy we ýakyn wagtda ulanarsyňyzmy?
Agajyň süýümli gurluşy, takmynan 50% sellýulozadan, teoretiki taýdan gowy güýç häsiýetine eýe bolan tebigy polimerden durýar. Agaç gurluşynyň galan ýarysy esasan lignin we gemiselluloza bolup durýar. Sellýuloza tebigy, oňurgasy bilen agaç berýän uzyn, gaty süýümleri emele getirýär. kuwwaty, gemisellulozanyň sazlaşykly gurluşy az we şonuň üçin agajyň güýjüne hiç zat goşmaýar. Lignin sellýuloza süýümleriniň arasyndaky boşluklary doldurýar we agaç ýaşamak üçin peýdaly işleri ýerine ýetirýär. Peopleöne adamlaryň agajy gysmak we sellýuloza süýümlerini has berkitmek maksady bilen lignin boldy päsgelçilik.
Bu gözlegde, tebigy agaç dört ädimde gatylaşdyrylan agaja (HW) ýasaldy. Ilki bilen, gemisellulozanyň we ligniniň käbirini aýyrmak üçin agaç natriý gidroksidde we natriý sulfatda gaýnadylýar. Bu himiki bejergiden soň agaç basmak arkaly has dykyz bolýar. otag temperaturasynda birnäçe sagatlap metbugatda. Bu agaçdaky tebigy boşluklary ýa-da gözenekleri azaldýar we goňşy sellýuloza süýümleriniň arasyndaky himiki baglanyşygy güýçlendirýär. Soňra agaç 105 ° C (221 ° F) -da ýene birnäçe gezek basyş edilýär. dykyzlygy tamamlamak üçin birnäçe sagat, soň bolsa guradylýar. Iň soňunda, taýýar önümi suw geçirmezlik üçin agaç mineral ýagda 48 sagat çümýär.
Gurluş materialynyň bir mehaniki aýratynlygy, güýç bilen gysylanda deformasiýa garşy durmak ukybynyň ölçegi bolan indentasiýa gatylygydyr. Daýmond polatdan, altyndan, agaçdan we köpük gaplamakdan has kyn. Köp in engineeringenerçilikde Gemologiýada ulanylýan Mohs gatylygy ýaly gatylygy kesgitlemek üçin ulanylýan synaglar, Brinell synagy hem şolardan biridir. Düşünjesi ýönekeý: belli bir güýç bilen synag ýüzüne gaty metal şarjagaz basylýar. Tegeligiň diametrini ölçäň top tarapyndan döredilen indentasiýa. Brinelliň gatylygy matematiki formula bilen hasaplanýar; takmynan aýtsak, topyň deşigi näçe uly bolsa, material has ýumşakdyr. Bu synagda HW tebigy agaçdan 23 esse kyn.
Bejerilmedik tebigy agaçlaryň köpüsi suwy siňdirer. Bu agajy giňeldip we netijede gurluş aýratynlyklaryny ýok edip biler. Awtorlar HW-iň suw garşylygyny ýokarlandyrmak üçin iki günlük mineral siňdiriş ulanyp, ony has gidrofobiki edipdirler (“suwdan gorkýarlar”). Gidrofobiýa synagy bir damja suwuň üstünde goýmagy öz içine alýar. Gidrofob näçe köp bolsa, şonça-da şar görnüşli suw damjalary bolýar. Beýleki tarapdan gidrofil (“suwy söýýän”) damjalary tekiz ýaýýar (we soňundan) suwy has aňsat siňdirýär) .Şonuň üçin mineral siňdirmek diňe bir HW-iň gidrofobikligini ep-esli ýokarlandyrman, eýsem agajyň çyglylygyny siňdirmeginiň hem öňüni alýar.
Käbir in engineeringenerçilik synaglarynda HW pyçaklary metal pyçaklardan birneme gowulaşdy. Authorsazyjylar HW pyçagynyň täjirçilik taýdan ulanylýan pyçakdan üç esse ýiti bolandygyny öňe sürýärler. Şeýle-de bolsa, bu gyzykly netijä bir gowak bar. Gözlegçiler stol pyçaklaryny deňeşdirýärler, ýa-da ýag pyçaklary diýip atlandyryp biljek zadymyz. Bular aýratyn ýiti bolmaly däl. Awtorlar pyçaklarynyň biftek kesýän wideosyny görkezýärler, ýöne ýeterlik derejede güýçli ulular demir çeňňegiň zerikli tarapy bilen şol bir biftek kesip biler we biftek pyçagy has gowy işlärdi.
Dyrnaklar hakda näme aýdyp bilersiňiz? Hekeje HW dyrnagy demir dyrnaklar bilen deňeşdirilende aňsat bolmasa-da, üç tagtanyň içine aňsatlyk bilen çekilip bilner. Agaç çeňňekler ýyrtyljak güýje garşy durup, tagtalary bilelikde saklap biler. Bular biri-birinden aýrylýar, demir çeňňekler bilen deňdir. Synaglarynda, iki ýagdaýda-da tagtalar iki dyrnak şowsuz bolmanka şowsuzdy, şonuň üçin has güýçli dyrnaklar açylmady.
HW dyrnaklary başga ýollar bilen has gowumy? Agaç çeňňekler has ýeňil, ýöne gurluşyň agramy ilki bilen ony saklaýan gabyklaryň massasy bilen dolandyrylmaýar. Agaç çeňňekler poslamaz. Şeýle-de bolsa, suwa zyýan bermez ýa-da biodekompoz.
Awtoryň agaçdan tebigy agaçdan has güýçli bolmagy üçin bir prosesi döredendigine şek ýok. Şeýle-de bolsa, haýsydyr bir iş üçin enjamyň peýdasy has köp öwrenilmegini talap edýär. Plastmassa ýaly arzan we serişde az bolup bilermi? Güýç bilen bäsleşip bilermi? Gözlegleri gyzykly soraglary döredýär. Dowam edýän in engineeringenerçilik (we ahyrsoňy bazar) olara jogap berer.
Iş wagty: 13-2022-nji aprel
