Mbao ya asili na chuma zimekuwa vifaa muhimu vya ujenzi kwa wanadamu kwa maelfu ya miaka. Polima za syntetisk ambazo tunaziita plastiki ni uvumbuzi wa hivi karibuni ambao ulipuka katika karne ya 20.
Metali zote mbili na plastiki zina mali ambazo zinafaa vizuri kwa matumizi ya viwandani na kibiashara.Metali ni nguvu, ngumu, na kwa ujumla hustahiki hewa, maji, joto, na mafadhaiko ya mara kwa mara. Kwa hivyo, pia zinahitaji rasilimali zaidi (ambayo inamaanisha kuwa ghali zaidi na kuzalisha bidhaa zao. Tengeneza vifaa vya kimuundo vya kutisha: Vifaa vya plastiki sio jambo zuri, na hakuna mtu anayetaka kuishi katika nyumba ya plastiki.Additionally, mara nyingi husafishwa kutoka kwa mafuta ya mafuta.
Katika matumizi mengine, kuni za asili zinaweza kushindana na metali na plastiki. Nyumba za familia zimejengwa juu ya utengenezaji wa kuni. Tatizo ni kwamba kuni asili ni laini sana na imeharibiwa kwa urahisi na maji kuchukua nafasi ya plastiki na chuma wakati mwingi. Wakati wowote hivi karibuni?
Muundo wa kuni wa kuni una takriban 50% ya selulosi, polima ya asili na mali nzuri ya nguvu. Nusu iliyobaki ya muundo wa mbao ni hasa lignin na hemicellulose.Wadi cellulose huunda kwa muda mrefu, nyuzi ngumu ambazo hutoa kuni na uti wa mgongo wa mini. nyuzi na hufanya kazi muhimu kwa kuni hai.Lakini kwa kusudi la wanadamu la kuunda kuni na kumfunga nyuzi zake za selulosi kwa pamoja, lignin ikawa kizuizi.
Katika utafiti huu, kuni za asili zilitengenezwa ndani ya kuni ngumu (HW) katika hatua nne.First, kuni huchemshwa katika sodium hydroxide na sodiamu sulfate ili kuondoa hemicellulose na lignin.Baada ya matibabu ya kemikali, kuni inakuwa denser kwa kushinikiza kwa vyombo vya habari kwa masaa kadhaa kwenye joto la kawaida. Fibers.Next, kuni inashinikizwa kwa joto la 105 ° C (221 ° F) kwa masaa machache kukamilisha densization, na kisha kukauka. Mara kwa mara, kuni huingizwa katika mafuta ya madini kwa masaa 48 ili kutengeneza maji ya kuzuia maji.
Mali moja ya mitambo ya nyenzo ya kimuundo ni ugumu wa uimara, ambayo ni kipimo cha uwezo wake wa kupinga deformation wakati imefungwa na nguvu.Diamond ni ngumu kuliko chuma, ngumu kuliko dhahabu, ngumu kuliko kuni, na ngumu kuliko kupakia povu.among vipimo vingi vya uhandisi ni moja ya ugumu. uso wa mtihani na nguvu fulani.Mafuta kipenyo cha indentation ya mviringo iliyoundwa na mpira. Thamani ya ugumu wa Brinell imehesabiwa kwa kutumia formula ya hisabati; Karibu kusema, shimo kubwa la mpira hupiga, laini ya nyenzo.Katika mtihani huu, HW ni ngumu mara 23 kuliko kuni asili.
Mbao ya asili isiyotibiwa itachukua maji. Hii inaweza kupanua kuni na hatimaye kuharibu mali zake za kimuundo. Waandishi walitumia loweka ya madini ya siku mbili ili kuongeza upinzani wa maji ya HW, na kuifanya iwe hydrophobic zaidi ("kuogopa maji") Mtihani wa hydrophobity unajumuisha tone la maji kwenye uso wa maji. ("Kupenda maji") uso, kwa upande mwingine, hueneza matone ya gorofa (na baadaye huchukua maji kwa urahisi zaidi). Kwa hivyo, kuloweka kwa madini sio tu huongeza hydrophobicity ya HW, lakini pia huzuia kuni kutoka kwa unyevu unaovutia.
Katika vipimo vingine vya uhandisi, visu vya HW vilifanya vizuri zaidi kuliko visu vya chuma. Waandishi wanadai kwamba kisu cha HW ni karibu mara tatu mkali kama kisu kinachopatikana kibiashara .Havyo, kuna pango la matokeo haya ya kupendeza. Watafiti wanalinganisha visu vya meza, au kile tunachoweza kuiita visu vya siagi. Steak na upande wepesi wa uma wa chuma, na kisu cha steak kingefanya kazi vizuri zaidi.
Je! Ni nini juu ya misumari? Msumari mmoja wa HW unaweza kutazamwa kwa urahisi ndani ya safu ya mbao tatu, ingawa sio ya kina kwani ni urahisi wa kulinganisha na misumari ya chuma.Wooden basi wanaweza kushikilia mbao pamoja, kupinga nguvu ambayo ingewatenganisha, na juu ya ugumu kama huo wa chuma.
Je! Misumari ya HW ni bora kwa njia zingine? Vigingi vya mbao ni nyepesi, lakini uzito wa muundo huo hauendeshwa kimsingi na misa ya vigingi ambavyo vinashikilia pamoja.
Hakuna shaka kuwa mwandishi ameendeleza mchakato wa kufanya kuni kuwa na nguvu kuliko kuni za asili. Kwa hivyo, matumizi ya vifaa kwa kazi yoyote inahitaji masomo zaidi. Inaweza kuwa ya bei rahisi na ya rasilimali kama plastiki? Je! Inaweza kushindana na vitu vyenye nguvu, vya kuvutia zaidi, vya chuma vinavyoweza kujibu?
Wakati wa chapisho: Aprili-13-2022
