木頭比鋼鐵還硬？據(jù)美媒2月25日?qǐng)?bào)道，美國(guó)馬里蘭大學(xué)的科學(xué)家研發(fā)出一種新的超級(jí)材料——"超級(jí)木頭"（super wood），比鋼鐵更堅(jiān)硬、輕盈并且便宜。

報(bào)道稱，馬里蘭大學(xué)的博士胡良斌與李騰一直在尋找使用木頭的新方式，之前曾制造出木頭電池、比玻璃還硬的透明木頭、利用木材燃燒凈水。這一次，他們則成功研制出了"超級(jí)木頭"。

胡良斌說："我們對(duì)于強(qiáng)力木頭結(jié)構(gòu)來替換鋼鐵和碳纖維感興趣。"而在分別使用廉價(jià)和昂貴木材進(jìn)行試驗(yàn)之后，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，其結(jié)果非常類似。他表示，通過實(shí)驗(yàn)處理過的木材的強(qiáng)度、韌性分別要比天然木材高出11.5倍、10倍。

該研究報(bào)告已于2月7日發(fā)表在《自然》雜志網(wǎng)站。報(bào)告稱，首先需要在氫氧化鈉和亞硫酸鈉的混合水溶液下煮沸木材樣本，然后通過熱壓將處理過的木材的細(xì)胞壁壓垮，并形成規(guī)則排列的纖維素納米纖維。由此得到的完全致密木材，比天然木材要堅(jiān)固得多，將成為鋼材、甚至鈦合金的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，也可媲美碳纖維--價(jià)格卻更便宜。

方法分為兩步，首先去除木材中部分木質(zhì)素，然后在100攝氏度的溫度下進(jìn)行壓縮。木材厚度可減少80％，而密度提升2倍，包括韌性、剛度、硬度、抗沖擊性能等機(jī)械性能都超出原來的木材10倍以上。

拉伸強(qiáng)度指的是一種材料在被拉斷前可以承受的最大應(yīng)力。超級(jí)木頭的拉伸強(qiáng)度可達(dá)到587兆帕，與鋼材媲美。比拉伸強(qiáng)度指的是拉伸強(qiáng)度除以密度，這一指標(biāo)對(duì)汽車、航天等一些對(duì)重量敏感領(lǐng)域的應(yīng)用很重要。由于木材的低密度特點(diǎn)，超級(jí)木頭的比拉伸強(qiáng)度超過幾乎所有金屬和合金材料，甚至包括鈦合金。試驗(yàn)表明，一個(gè)高速射入的小鋼柱都無法穿透由5層超級(jí)木頭疊加的層合板。

他還說，"超級(jí)木頭"的關(guān)鍵一部分在于移除一種叫做木素的化學(xué)物質(zhì)。"木素就像是天然木頭里面把所有元素聚集在一起的粘合劑。在我們的實(shí)驗(yàn)過程中，我們發(fā)現(xiàn)要完全地提升木頭的密度就得去除一些粘合劑。"

胡良斌和李騰表示，通過以化學(xué)物質(zhì)以及對(duì)木頭施壓一天左右來去除一半的木素后，木頭的強(qiáng)度和輕度足以用于建造汽車、飛機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及更多其他的用途。他們甚至表示，鋸木廠有一天可能會(huì)取代煉鋼廠。

研究人員指出，超級(jí)木頭有潛力在建筑、交通、航空航天領(lǐng)域取代金屬等材料。美國(guó)工程院院士、布朗大學(xué)教授高華健作為第三方專家評(píng)價(jià)說，這項(xiàng)研究為設(shè)計(jì)輕質(zhì)高性能結(jié)構(gòu)材料提供了一條有巨大潛力的途徑，在需要高強(qiáng)度高韌性和高抗沖擊的工程應(yīng)用中有廣泛應(yīng)用前景?！坝绕淞钊伺d奮的是，他們對(duì)原生木材的處理方法可以簡(jiǎn)便實(shí)施，而且對(duì)各種木材都適用?！?

試想，如果該項(xiàng)技術(shù)未來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化應(yīng)用，將會(huì)徹底改變結(jié)構(gòu)材料行業(yè)的發(fā)展，不但把原材料從不可再生的鐵礦石等各種礦產(chǎn)資源變?yōu)榱丝稍偕哪静馁Y源，而且價(jià)格更低、更加環(huán)保。

對(duì)木材的需求也將帶來數(shù)量級(jí)的增長(zhǎng)，屆時(shí)，用于制造紙漿的人工林還能有多少份額呢？?jī)r(jià)格又會(huì)漲到哪里去呢？