难以相信木头更胜钢材!美国科学家研发木制汽车
图文/7car 小七车观点由于木头的材质特性使然,自 30 年代之后便已经逐渐从车辆的主要结构退居为窗槛、内饰等零部件的角色,虽然近代仍有 Morgan Plus 4 遵循古法以白杨木手工制造车体底盘,但每隔十年的时间仍需要进厂更换以保持足够的安全性,以木头打造车辆,似乎成了近代的天方夜谭。不过根据外电报导,美国 University of Maryland, College Park 的材料科学家 Liangbing Hu 与其同事研发了新款高密度木材,强调其强度将远胜于钢材。
该高密度强化木材系以木料放入水中加热至沸腾,然后将木料放入氢氧化钠 (sodium hydroxide,NaOH) 及亚硫酸钠 (sodium sulfite,Na2SO3) 溶液中浸泡,透过这项工序可除去木材中的木质素 (lignin) 以及半纤维素 (hemicellulose),将木材的纤维素(cellulose) 保留下来。其后将木材进行压缩处理至细胞壁破裂,并透过持续的加压及加热使得氢原子与临近纤维素奈米纤维内的相邻原子结合,形成化学键,进而大幅提升材料的强度。
据开发者表示,这类压缩木材其密度是未经处理之基材密度的3倍,在抗拉强度方面也提升了10倍、抗压力提升了 50 倍、刚度分增加 20 倍之谱,在硬度、抗划痕及耐冲击能力也得到了大幅提升,并且几乎可利用模压技术加工成各种形状。此外,这种新高密度木材在高湿条件下膨胀率不足 10%,并且在涂层的保护下即可解决材料膨胀问题,适合被应用于底盘、保险杆等部位,相较于 2009 年 Splinter Wooden Supercar 采用的编织法加上热压处理后的木材制作方式更为简单,强度也更适合打造车辆。
▲2009 年 Splinter Wooden Supercar 以碳纤维编织的概念制造木制原型车,但该技术最终并未付诸量产。
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