Cuchillos de madera tres más afilados que el acero

DEMOSTRACIÓN SABROSA. Para demostrar la efectividad de este nuevo tipo de cuchillo, investigadores del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Maryland (Estados Unidos) realizaron un video No podría ser más “goloso” y evocador: un bife de costilla bien cocido, fácil de cortar con los utensilios antes mencionados. Sin embargo, estos cuchillos no tienen nada de común. ¡Están hechos de madera! Y son tres veces más afilados que la mayoría de los cuchillos de cocina de acero inoxidable o cerámica. Cómo los científicos estadounidenses lograron tal hazaña, detallado en la revisión Importar ?

potencial sin explotar

La madera está compuesta por un 40 a 50% de celulosa, largas cadenas moleculares pertenecientes a la familia de los carbohidratos, estando el resto compuesto por otro biopolímero, la hemicelulosa, y también por lignina que actúa como “pegamento”. “La celulosa, que es el componente principal de la madera, tiene una relación resistencia / densidad más alta que la mayoría de los materiales de ingeniería como la cerámica, los metales o los polímeros, pero el uso actual de la madera aún está lejos de alcanzarse. Todo su potencial “, dice el profesor Teng Li, uno de los autores del estudio.. Porque la madera no es tan fuerte como la celulosa pura.

En prensa en 20 megapascales

Por lo tanto, su equipo desarrolló una técnica para eliminar sus otros componentes. La madera maciza natural se sometió a un tratamiento químico para ello: se sumergió en un baño de hidróxido de sodio y sulfito de sodio antes de calentarla a 100 ° C. Privada de hemicelulosa y gran parte de la lignina, la estructura resultante es suave, flexible y esponjosa. . “En un segundo paso, lo comprimimos y calentamos para aumentar su densidad y eliminar el agua que contiene “, dice Teng Li, ejerciendo una presión de 20 megapascales durante varias horas. En un último paso, finalmente, el material se secó y calentó a 105 ° C antes de ser empapado en aceite mineral, el barniz que permitió su impermeabilización.

Los diferentes pasos para hacer madera endurecida. Crédito: Bo Chen y todo / Materia

Un material libre de defectos estructurales

Esto da una “madera dura” 23 veces más fuerte que la madera natural. Esta propiedad resulta de los tratamientos químicos y físicos aplicados: lo hicieron posible “reducir o eliminar de manera muy significativa los defectos estructurales presentes en la madera natural “, explica Teng Li, quien pudo verificar mediante microscopía electrónica. Sin embargo, estos tratamientos requieren condiciones de presión y temperatura mucho menos onerosas en términos de energía y emisiones de gases de efecto invernadero. Más de lo necesario para fabricar cuchillos de acero o cerámica (las temperaturas alcanzan notablemente varios miles de grados).

Clavos de madera que no se oxidan

Y aunque la madera endurecida se puede moldear, cortar y afilar para hacer cuchillos particularmente fuertes, también se puede usar para hacer una variedad de herramientas. Clavos de madera, por ejemplo. Probados en laboratorio, han hecho posible perforar tres pequeñas tablas yuxtapuestas sin sufrir el menor daño … ¡y tener el buen gusto de no oxidarse a diferencia de sus contrapartes metálicas!

Este clavo de madera puede perforar tres tablas sin el menor daño. Crédito: Bo Chen