ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ປະດິດໄມ້ປອມຈາກຢາງສັງເຄາະ ເຊິ່ງໃນຂະນະທີ່ເຮັດແບບຢ່າງໄມ້ທໍາມະຊາດໄດ້ສະແດງຄຸນສົມບັດທີ່ປັບປຸງໃຫ້ດີຂຶ້ນເພື່ອໃຊ້ຫຼາຍປະການ.
ໄມ້ເປັນ ອິນຊີ ເນື້ອເຍື່ອ fibrous ພົບຢູ່ໃນຕົ້ນໄມ້, ພຸ່ມໄມ້ແລະໄມ້ພຸ່ມ. ໄມ້ສາມາດຖືກເອີ້ນວ່າເປັນອຸປະກອນທີ່ເປັນປະໂຫຍດທີ່ສຸດແລະອາດຈະເປັນອຸປະກອນທີ່ຫລາກຫລາຍທີ່ສຸດ ດາວ ໂລກ. ມັນໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນພັນໆປີສໍາລັບຈຸດປະສົງທີ່ຫຼາກຫຼາຍແລະໄດ້ຮັບການສັງເກດເຫັນສູງສໍາລັບຄວາມຫນາແຫນ້ນຕ່ໍາແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ. ໂຄງປະກອບການຈຸລັງ anisotropic ເປັນເອກະລັກ (ເຊັ່ນ: ຄຸນສົມບັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນທິດທາງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ) ຂອງໄມ້ໃຫ້ຄຸນສົມບັດກົນຈັກເຮັດໃຫ້ປະລາດເຊັ່ນດຽວກັນເຮັດໃຫ້ມັນແຂງແຮງ, ແຂງແຕ່ຍັງແສງສະຫວ່າງແລະມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ. ໄມ້ມີແຮງບີບອັດສູງ ແລະແຮງດຶງຕໍ່າ. ໄມ້ເປັນໄມ້ທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ແຂງແຮງທີ່ສຸດ, ທົນທານແລະທົນທານຕໍ່ເວລາດົນນານແລະສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ໃນການກໍ່ສ້າງພຽງແຕ່ສິ່ງໃດກໍ່ຕາມຈາກການເຮັດເຈ້ຍເພື່ອສ້າງເຮືອນ.
ທຳມະຊາດໄດ້ສະໜອງວັດສະດຸທີ່ໜ້າອັດສະຈັນແກ່ພວກເຮົາແລ້ວເຊັ່ນ: ໄມ້. ແຕ່ຍັງມີແຮງບັນດານໃຈທີ່ໝູນວຽນອ້ອມຮອບທຳມະຊາດຢູ່ສະເໝີສຳລັບພວກເຮົາໃນການອອກແບບ ແລະ ພັດທະນາວັດສະດຸວິສະວະກຳຊີວະພາບທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ, ເຊິ່ງສາມາດ 'ຈຳລອງ' ຄຸນສົມບັດອັນມະຫັດສະຈັນຂອງວັດສະດຸຊີວະພາບທີ່ພົບເຫັນແລ້ວໃນທຳມະຊາດ. ຄວາມເປັນເອກະລັກຂອງໄມ້ແມ່ນມາຈາກໂຄງສ້າງຈຸລັງ anisotropic ພ້ອມກັບຄວາມຫນາແຫນ້ນຕ່ໍາແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ. ໃນອະດີດທີ່ຜ່ານມານັກວິທະຍາສາດໄດ້ພະຍາຍາມອອກແບບວັດສະດຸທີ່ພິຈາລະນາແນວຄວາມຄິດນີ້ໃນການສະເຫນີລາຄາທີ່ຈະຊ້ໍາກັນຄຸນສົມບັດຂອງໄມ້ເຊັ່ນ: ຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງແລະນ້ໍາຫນັກເບົາ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການຄົ້ນຄວ້າສ່ວນໃຫຍ່ໄດ້ເຮັດໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ບໍ່ຫນ້າພໍໃຈຍ້ອນວ່າວັດສະດຸທີ່ຖືກອອກແບບໄດ້ຮັບຄວາມເສຍຫາຍຈາກຂໍ້ບົກພ່ອງຫນຶ່ງຫຼືສິ່ງອື່ນໆ. ມັນຍັງຄົງເປັນສິ່ງທ້າທາຍອັນໃຫຍ່ຫຼວງສໍາລັບວິສະວະກອນໃນການກໍ່ສ້າງ ປອມ ວັດສະດຸຄ້າຍຄືໄມ້. ນີ້ແມ່ນມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງສູງເພາະວ່າມັນໃຊ້ເວລາຫຼາຍສິບປີເພື່ອປູກໄມ້ທໍາມະຊາດແລະເວລາແລະປະສິດທິພາບແມ່ນເງື່ອນໄຂທີ່ເຂັ້ມແຂງໃນເວລາທີ່ຊອກຫາການເຮັດວັດສະດຸທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບໄມ້ທໍາມະຊາດ.
ໄມ້ຊີວະພາບ
ນັກຄົ້ນຄ້ວາຈາກມະຫາວິທະຍາໄລວິທະຍາສາດເຕັກໂນໂລຊີຂອງຈີນໄດ້ວາງແຜນຍຸດທະສາດໃໝ່ໃນການຜະລິດໂພລີເມີລີທຽມທີ່ໄດ້ຮັບການດົນໃຈຈາກຊີວະພາບ. ໄມ້ ໃນລະດັບຂະຫນາດໃຫຍ່. ວັດສະດຸທຽມນີ້ມີໂຄງສ້າງຈຸລະພາກທີ່ຄ້າຍຄືໄມ້, ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ດີໃນໂຄງສ້າງຈຸລະພາກ ແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄຸນສົມບັດເຊັ່ນ: ຄວາມເບົາ ແລະ ຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງທຽບກັບຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງໄມ້ທໍາມະຊາດ. ນັກຄົ້ນຄວ້າກ່າວວ່າວັດສະດຸໃຫມ່ນີ້ແມ່ນແຂງແຮງເທົ່າກັບໄມ້ທໍາມະຊາດທີ່ແຕກຕ່າງຈາກໄມ້ວິສະວະກໍາອື່ນໆທີ່ຄົ້ນຄວ້າຈົນເຖິງປະຈຸບັນ.
ໄມ້ທີ່ພົບເຫັນຢູ່ໃນທໍາມະຊາດປະກອບດ້ວຍໂພລີເມີທໍາມະຊາດທີ່ເອີ້ນວ່າ lignin ເຊິ່ງມີຄວາມຮັບຜິດຊອບໃນການເຮັດໃຫ້ໄມ້ແຂງແຮງ. Lignin ຜູກມັດ crystallites ຂະຫນາດນ້ອຍຂອງ cellulose ເຂົ້າກັນໃນໂຄງສ້າງຄ້າຍຄືຕາຫນ່າງເພື່ອສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ. ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຄິດກ່ຽວກັບການຈໍາລອງ lignin ໂດຍໃຊ້ໂພລີເມີສັງເຄາະທີ່ເອີ້ນວ່າ resol ເຊິ່ງມີຄຸນສົມບັດຄ້າຍຄືກັນ. ເຂົາເຈົ້າປະສົບຜົນສໍາເລັດໃນການປ່ຽນ resols ທີ່ມີຕາມປະເພນີ (ຢາງ phenolic ແລະ melamine resin) ເຂົ້າໄປໃນ ໄມ້ປອມ ຄືກັບວັດສະດຸ. ການປ່ຽນໃຈເຫລື້ອມໃສແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍການທໍາອິດນໍາໃຊ້ຄຸນສົມບັດການປະກອບຕົນເອງຂອງ resol polymer ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໂດຍ undergoing themocuring. ສໍາລັບການບັນລຸການປະກອບດ້ວຍຕົນເອງ, ຢາງພາລາຂອງເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມໄດ້ຖືກແຊ່ແຂງ unidirectionally, ຫຼັງຈາກນັ້ນປິ່ນປົວ (ການເຊື່ອມຕໍ່ຂ້າມຫຼື polymerized) ຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມບໍ່ເກີນ 200 ອົງສາເຊນຊຽດ. ໄມ້ທີ່ຜະລິດດ້ວຍວິສະວະກໍາໄດ້ຮັບຮອງເອົາໂຄງສ້າງຂອງຈຸລັງທີ່ຄ້າຍຄືກັບໄມ້ທໍາມະຊາດຢ່າງໃກ້ຊິດ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ການເຮັດຄວາມຮ້ອນ - ຂະບວນການທີ່ປະກອບດ້ວຍການປ່ຽນແປງທາງເຄມີທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດອຸນຫະພູມ (ທີ່ນີ້, polymerization) ໃນການແກ້ໄຂ - ໄດ້ຖືກປະຕິບັດເພື່ອຜະລິດໄມ້ໂພລີເມີທຽມ. ຂະຫນາດຂອງຮູຂຸມຂົນແລະຄວາມຫນາຂອງຝາຂອງວັດສະດຸດັ່ງກ່າວສາມາດຄວບຄຸມດ້ວຍຕົນເອງ. ບໍ່ພຽງແຕ່, crystallites ທີ່ resol ເຮັດໃຫ້ຍັງສາມາດມີການປ່ຽນແປງໂດຍອີງໃສ່ຄວາມຕ້ອງການຂອງປະເພດຂອງໄມ້. ສີຍັງສາມາດຖືກປ່ຽນແປງໂດຍການເພີ່ມຫຼືປ່ຽນ crystallites ທີ່ຖື resol ຮ່ວມກັນ. ເມື່ອໄມ້ທີ່ເຮັດດ້ວຍເຄື່ອງຈັກນີ້ຖືກບີບອັດ, ມັນມີຄວາມຕ້ານທານຄ້າຍຄືກັນກັບໄມ້ທີ່ມີທໍາມະຊາດ. ວິທີການທີ່ອະທິບາຍໄວ້ໃນການສຶກສາຍັງສາມາດຖືກເອີ້ນວ່າເປັນວິທີການສີຂຽວເພື່ອກະກຽມໄມ້ທຽມ, ບ່ອນທີ່ຝຸ່ນບົ່ມຂອງວັດສະດຸ nanofibers ເຊັ່ນ cellulose nanofibers ແລະ graphene oxide ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້.
ເປັນທີ່ໜ້າສົນໃຈ, ໄມ້ປອມທີ່ສ້າງຂຶ້ນມາມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກ່ອນຂອງນ້ຳ ແລະອາຊິດດີກວ່າເມື່ອທຽບໃສ່ກັບໄມ້ທຳມະຊາດ ໃນຂະນະທີ່ສົມມຸດວ່າບໍ່ມີຄຸນສົມບັດກົນຈັກຫຼຸດລົງ. ນີ້ ໝາຍ ຄວາມວ່າໄມ້ທຽມສາມາດຕ້ານທານກັບເຫດການສະພາບອາກາດທີ່ຮຸນແຮງແລະຈະຖືກປັບປຸງໃຫ້ດີຂື້ນໃນການໃຫ້ການປົກປ້ອງ. ມັນຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນການສນວນກັນຄວາມຮ້ອນທີ່ດີຂຶ້ນ ແລະ ປັບປຸງຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ກັບໄຟ ແລະ ຈະບໍ່ຕິດໄຟໄດ້ງ່າຍຄືກັບໄມ້ທຳມະຊາດ ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນຍ້ອນຄວາມທົນທານຕໍ່ໄຟ. ນີ້ສາມາດເປັນຜົນປະໂຫຍດສໍາລັບຂະແຫນງການເຊັ່ນ: ການຜະລິດແລະການກໍ່ສ້າງໂດຍສະເພາະອາຄານທີ່ຢູ່ອາໄສທີ່ເກີດໄຟໄຫມ້ໃນເວລາທີ່ກໍ່ສ້າງໂດຍໃຊ້ໄມ້ທໍາມະຊາດ. ວັດສະດຸດັ່ງກ່າວແມ່ນ ເໝາະ ສົມທີ່ສຸດ ສຳ ລັບສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເຄັ່ງຄັດແລະຮຸນແຮງຍ້ອນວ່າມັນໄດ້ຮັບການປັບປຸງດີເມື່ອປຽບທຽບກັບໄມ້ ທຳ ມະຊາດ. ມັນເປັນເອກະລັກເມື່ອປຽບທຽບກັບວັດສະດຸວິສະວະກໍາມາດຕະຖານເຊັ່ນເຊລາມິກ cellular ແລະ aerogels ກ່ຽວກັບຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະຄຸນສົມບັດ insulation ຄວາມຮ້ອນ. ມັນຍັງມີປະສິດຕິຜົນຫຼາຍກ່ວາສ່ວນປະກອບຂອງໄມ້ພລາສຕິກສ່ວນໃຫຍ່ເນື່ອງຈາກມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງຂອງມັນ. ໄມ້ທີ່ເຮັດດ້ວຍເຄື່ອງຈັກມີຄຸນສົມບັດຫຼາຍຢ່າງທີ່ເຮັດໃຫ້ມັນມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ.
ຍຸດທະສາດນະວະນິຍາຍທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໃນການສຶກສານີ້ຈັດພີມມາຢູ່ໃນ Science Advances ສະຫນອງຊ່ອງທາງໃຫມ່ເພື່ອ fabricate ແລະວິສະວະກອນຫຼາກຫຼາຍຊະນິດຂອງອຸປະກອນປະກອບວິສະວະກໍາ biomimetic ປະສິດທິພາບສູງທີ່ຈະມີບາງປະໂຫຍດທີ່ສໍາຄັນກ່ວາຄູ່ຮ່ວມງານພື້ນເມືອງຂອງເຂົາເຈົ້າ. ວັດສະດຸນະວະນິຍາຍດັ່ງກ່າວສາມາດນຳໃຊ້ໄດ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຫຼາຍຂົງເຂດ.
***
{ທ່ານສາມາດອ່ານເອກະສານການຄົ້ນຄວ້າຕົ້ນສະບັບໄດ້ໂດຍການຄລິກທີ່ລິ້ງ DOI ທີ່ໃຫ້ໄວ້ຂ້າງລຸ່ມນີ້ໃນລາຍຊື່ແຫຼ່ງທີ່ອ້າງອີງ}
ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ (s)
Zhi-Long Y ຢູ່ al. 2018 Bioinspired polymeric woods. Science Advances. 4(8).
https://doi.org/10.1126/sciadv.aat7223
***
