ไม้และเหล็กมีคุณสมบัติข้อดีข้อเสียที่แตกต่างกันไป ซึ่งแน่นอนว่าไม้นั้นเปราะบางกว่าเหล็กมากนัก แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราสามารถทำให้ไม้แข็งแกร่งพอ ๆ กับเหล็กได้
เมื่อเร็ว ๆ นี้ ทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแมรีแลนด์ได้เปิดเผยข้อมูลที่น่าสนใจว่า พวกเขาสามารถพัฒนาไม้เนื้อแข็งชนิดหนึ่งให้แข็งแกร่งขึ้นกว่าเดิม 23 เท่า และสามารถนำไปทดแทนวัสดุที่มีความแข็งอื่น ๆ เช่นเหล็กและเซรามิก
เพื่อแสดงให้เห็นถึงความเหนียวแน่น (Toughness) ของเนื้อไม้ที่ผ่านกรรมวิธีชุบสารเคมี พวกเขาได้สร้างมีดที่อ้างว่าคมกว่ามีดที่บนโต๊ะอาหารที่ทำจากสแตนแลสเกือบ 3 เท่ารวมถึงนำไปทำเป็นตะปูไม้ที่ตอกทะลุไม้ด้วยกันได้โดยไม่เกิดความเสียหายใด ๆ แถมข้อดีก็คือมันไม่เป็นสนิมอีกด้วย
ความเหนียวแน่น (Toughness) คือความสามารถในการดูดซับพลังงานไว้ได้โดยไม่เกิดการแตกหักของวัสดุ
“เมื่อคุณมองไปที่วัสดุของแข็งในชีวิตประจำวัน คุณจะเห็นว่าส่วนใหญ่แล้วเป็นวัสดุที่มนุษย์สร้างขึ้น เนื่องจากวัสดุตามธรรมชาติไม่ได้ตอบโจทย์สิ่งที่เราต้องการเสมอไป” เถิง ลี่ นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแมรีแลนด์กล่าว
“เซลลูโลสที่เป็นส่วนประกอบหลักของไม้มีอัตราส่วนความแข็งแรง (Strength) ต่อความหนาแน่น (Density) สูงกว่าวัสดุทางวิศวกรรมส่วนใหญ่ เช่น เซรามิก โลหะ และโพลีเมอร์ ดังนั้นการใช้ไม้ของเราตอนนี้ แทบไม่ได้ดึงศักยภาพสูงสุดของมันออกมาเลย”
วัสดุทั่วไปที่ใช้ในงานก่อสร้าง ไม้จะขาดความเหนียวแน่นเมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุที่มนุษย์สร้างขึ้น เนื่องจากมันประกอบด้วยเซลลูโลส 40-50% เท่านั้น รวมถึงเฮมิเซลลูโลส (Hemicellulose) และลิกนิน (Lignin) ที่เป็นส่วนประกอบที่อ่อนแอกว่า
ดังนั้นในการสร้างไม้เนื้อแข็งในอุดมคติ นักวิทยาศาสตร์จึงกำจัดส่วนประกอบที่อ่อนแอออกไปโดยไม่ส่งผลกระทบต่อเซลลูโลส
เถิง ลี่ และทีมงานของเขาทำกระบวนการ 2 ขั้นตอน ขั้นตอนแรกเกี่ยวข้องกับการกำจัดลิกนินที่ทำให้ไม้มีความนุ่มนิ่มและยืดหยุ่น ขั้นตอนที่สองเกี่ยวกับการใช้แรงดันและความร้อนกับไม้ที่ผ่านการชุบสารเคมีเพื่อเอาน้ำออกและทำให้หนาแน่นขึ้น
ณ จุดนี้ ไม้ที่ผ่านกระบวนการทั้ง 2 ขั้นตอนมาจะสามารถนำไปแปรรูปและแกะสลักเป็นรูปทรงใดก็ได้ และยังสามารถเคลือบด้วยน้ำมันเพื่อยืดอายุการใช้งานได้เหมือนเดิมอีกด้วย เนื่องจากเซลลูโลสยังมีคุณสมบัติดูดซับน้ำหรือน้ำมันรักษาเนื้อไม้ได้เป็นอย่างดี
ในกรณีของมีดหั่นสเต็กที่พวกเขาสร้างขึ้นมายังสามารถใช้งานได้เป็นอย่างดีไม่แพ้มีดสแตนเลส นอกจากนั้นมีดไม้ของพวกเขายังมีความแข็งแกร่งกว่าไม้ทั่วไปถึง 23 เท่า
นอกจากมีดหั่นสเต็ก พวกเขายังนำไม้ดังกล่าวไปผลิตเป็นตะปูที่ให้ตอกผ่านแผ่นไม้หลายแผ่นได้โดยไม่เสียหาย และยังมีข้อได้เปรียบในเรื่องของการป้องกันสนิมอีกด้วย
ส่วนในอนาคต ไม้เนื้อแข็งนี้อาจกลายเป็นวัสดุทดแทนหรือวัสดุทางเลือกที่น่าสนใจ โดยมันมีต้นทุนต่ำและมีศักยภาพไม่แพ้โลหะประเภทต่าง ๆ อีกด้วย
ที่มา : Youtube | odditycentral | เรียบเรียงโดย เพชรมายา
