Дерево является, вне всякий сомнений, хорошим строительным и декоративным материалом, однако его использование сопряжено с массой не самых приятных моментов начиная со стоимости и вреда для экологии из-за массовой вырубки лесов и заканчивая высокой пожароопасностью. Однако группа китайских исследователей создала материал, который решает сразу все вышеописанные проблемы.
«Синтетическое» дерево внешне и на микроскопическом уровне напоминает волокна настоящего дерева, имея и подобные свойства: прочность, способность удерживать тепло и так далее, однако плюс ко всему оно устойчиво к воздействию высоких температур, а также кислот. Как сообщает издание Science Advances, за разработку отвечает группа сотрудников Хэфэйской национальной лаборатории физических наук. Основной материал — синтетический полимер, который кристаллизуется на полимерной матрице, связываясь с другими компонентами, образуя структуру, подобную древесине.
Схема изготовления дерева на основе полимеров
Эксперты использовали резольную и меламинформальдегидную смолы, а также смесь ароматических веществ, из которых на 30% состоит древесина лиственных и хвойных пород. При этом заменяя вспомогательные компоненты можно также менять цвет и другие свойства готового материала. Для создания «синтетического» дерева ученые поместили вышеозначенные смолы в водный раствор, хитозан и уксусную кислоту.
Структура полимера «искусственного» дерева
После этого все перенесли в медную емкость с жидким азотом, что позволило веществам построить матрицу из продолговатых каналов. Затем произвели вакуумную сушку и дали материалу затвердеть при температуре в 200 градусов по Цельсию. Получившийся материал показал устойчивость к воздействию огня, едких кислот, а также к сжатию в 45 Мпа. Более того, воздействие воды не разрушает структуру нового материала, а лишь немного снижает его механические свойства.
