華人學者研發「鋼化」木材，耐用度超合金且材質輕

本周《自然》發表的一篇論文Processing bulk natural wood into a high-performance structural material介紹了一種可以將天然木材製成高性能結構材料的簡易新方法。無論是強度、韌性，還是抗彈性能，都表現出眾。這種密實（壓縮）木材材質輕，耐用度幾乎高於所有結構金屬和合金。

密實木材的加工方法和性能。

Songet al.

一般而言，具有超凡力學性能的合成結構材料都比較重，而且對環境有害（鋼鐵與合金）或是製造成本高昂（基於聚合物的複合材料和仿生複合材料）。相比之下，天然木材成本低，資源豐富，作為一種結構材料用於建築和傢具的歷史已有幾千年之久。但是，它們的力學性能不能滿足許多高級工程結構和應用的需要。

美國馬里蘭大學的Liangbing Hu與同事開發了一種在木材表面密實化之前處理木材的方法。在潮濕條件下，如果採用現有工藝處理， 木材易發軟，但是作者所開發的方法不受影響。（木材表面密實化旨在大幅提高木材的尺寸穩定性和力學性能。）作者表明在熱壓前移除部分木質素和半纖維素成分，可以更加有效地壓縮木材，厚度可以減少80%，密度可達原來的3倍。徹底移除木質素和半纖維素會導致材質低劣，因此作者認為必須保留部分木質素以便粘合木材。通過這種方法製成的材料擁有出眾的強度、韌性和抗彈性能，而且防潮、輕質、加工簡單便宜，對環境的破壞低於大量其它結構材料

自然木材和密實木材的結構特徵。

Songet al.

Naturedoi:10.1038/nature25476

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