Mikä on kovin mahdollinen puu, ja missä se olisi käytännöllinen materiaali?

Kun Janka-kovuus on 5060 lbf, Australian Bulokea pidetään maan kovimpana puuna. Verrattuna muihin materiaaleihin se tuottaa silti heikomman puristuslujuuden ja repeämismoduulin kuin teräs ja huomattavasti pienemmän puristuslujuuden kuin Betoni .

Vaikka en löytänyt tietoja Bulokesta, Quebracho -laji on melkein yhtä kova ja vain puoliksi vahvempi kuin teräs. nämä mittaukset. Quebracholla on noin 12 000 lb / in $ ^ 2 $ puristuslujuus ja 20000 lb / in $ ^ 2 $ Rupture-moduuli, jotta teräksen maksimiarvo on reilusti yli 100000 lb / in $ ^ 2 $.

  • Mikä on vaikein puulaji, jota voi esiintyä joko luonnollisesti tai tarkoituksellisen geneettisen muunnoksen tai jalostuksen kautta?
  • Missä nykyaikaisessa yhteiskunnassa tällainen materiaali olisi käytännöllinen sen fysikaalisten ominaisuuksien perusteella? ( Lisähuomiota tilanteista, joissa se olisi työn paras materiaali)

Huomautuksia

  • Fyysinen ulkonäkö ei ole millään tavalla tekijä tässä kysymyksessä.
  • ”Kovuus” tarkoituksiin Tämä kysymys tarkoittaa korkeinta Janka-kovuutta.
  • Vaikka vastaus toiseen osaan olisikin, että se ei ole aina tehokas, pidän silti ensimmäisestä vastauksesta.

Kommentit

  • Mitä yrität tehdä puun kanssa, sillä on suuri vaikutus siihen, miten t o tehdä siitä vahvempi. Suurten puupainoisten rakennusten rakentaminen on yhtä tärkeää kuin esimerkiksi lujuus. Ei ole sattumaa, että maan suurimmat puut eivät ole vahvinta puuta, vaan keveyden voimatasapaino.
  • Minusta on vaikea vastata tähän kysymykseen. Minulla oli tapana opiskella arkkitehtuuria, ja halusin aina leikkiä materiaalilla paljon. Estetiikan lisäksi jokaisella materiaalilla on hyvät ja huonot puolensa, eikä yleistä tarkoitusta varten parasta materiaalia ole olemassa. Se riippuu aina sovelluksesta.
  • Mitä ’ tarvitaan tässä? Lopullinen kovuus vai kestävyys? Jotain kestävästä puusta tehdystä materiaalista olisi jonkin verran joustavuutta absorboimaan jännitykset murtumatta.
  • Puristuslujuus ja kovuus ovat erilaisia asioita, ja molemmat eroavat vetolujuudesta. Betonilla on hyvä puristuslujuus; teräksellä on hyvä vetolujuus. Siksi ’ siksi he ’ yhdistyvät usein saadakseen molempien parhaat ominaisuudet. Kovuus ei ole sama asia; jotkut erittäin kovat materiaalit voivat olla yllättävän hauraita. Koska kovuus ja lujuus näyttävät sekoittavan sinua, olisi todennäköisesti hyödyllistä selventää tarkalleen mitä puun ominaisuuksia ’ etsit ja mitä sovelluksia ’ ajattelet käyttää niitä uudelleen.
  • ” teräs ’ enintään 44000 lb / in2 ” Mistä saat teräsdatasi? Hyvä teräs voi olla pallokenttä 5x (tai vahvempi). FYI näen:

vastaus

Miksi joku koskaan käyttää ”huonompaa” materiaalia tietyn työn tekemiseen?

Kaikissa suunnitteluprojekteissa pyritään minimoimaan eri resurssien käyttö haluttujen tulosten saavuttamiseksi; ”Huonompia” materiaaleja käytetään usein, koska kustannukset ja saatavuus ylittävät huomattavasti puhtaiden materiaalien tehokkuuden.

Esimerkiksi kuparijohtoja käytetään melkein kaikissa sähköisissä sovelluksissa. Miksi? Koska se on hyvä halpa johdin. Onko se paras kapellimestari? Ei; kuparin sähkönjohtavuus $ 0.596 \ cdot 10 ^ 6 / \ text {cm} \ Ω $ on vain noin 95% hopeasta ”s $ 0.63 \ cdot 10 ^ 6 / \ text {cm} \ Ω $. Mikä tekee kuparista toivottavamman useammalle sovellukselle, sen säästävä armo, on se, että se maksaa noin $ \ $ 2.7 / \ text {lb} $ (vaihtelee 2-4 \ $ / lb viimeisten 5 vuoden aikana) verrattuna hopeaan $ \ $ 267.8 / \ text {lb} $ (vaihteluväli 200-500 \ $ / lb viimeisen 5 vuoden aikana) hinnoittelumerkki. Itse asiassa monet sovellukset yrittävät muuntaa alumiinijohdotukseksi, koska alumiini on 0,377 dollaria \ cdot 10 ^ 6 / \ text {cm} \ Ω $ on edelleen melko kohtuullinen, koska sen alhaisemmat kustannukset ovat $ \ $ 0.85 / \ text {lb} $ (vaihtelevat 0.65-1.20 \ $ / lb viimeisen 5 vuoden aikana).

Betoni ja teräs ovat pohjimmiltaan puristuslujuutta ja vetolujuutta. Niitä käytetään useimmissa pilvenpiirtäjissä ja muissa suurissa rakennusprojekteissa, koska ne ovat erittäin hyviä tekemään työnsä tehokkaasti kohtuulliseen hintaan. käytetään pienemmissä töissä, joissa puhdas materiaalitehokkuus on vähemmän tärkeää kuin saatavuuteen ja rakentamisen helpottamiseen liittyvät kustannukset.

Jos kustannukset eivät ole rajoittava tekijä, voi olla olemassa muita tarkempia suunnitteluperusteita. Puu on dielektrinen (ts. Ei-metallinen), joten se voi olla toivottavampi sovelluksissa, joissa radiotaajuiset heijastukset eivät olisi toivottuja. Vastaavasti se ei ole magneettinen eikä siitä tule magnetisoitua samalla tavalla kuin rautametallilla, kuten teräksellä. Puu on myös suhteellisen kevyt betoniin ja teräkseen verrattuna, se voi olla kätevä, kun suuret fyysiset mitat eivät ole yhtä tärkeitä kuin materiaalitiheys. p>


Mikä on vaikein mahdollinen puurotu?

Tähän kysymykseen on hieman vaikeampi vastata suoraan numeroilla, mutta taivas on raja, jos sallit ultrafuturistisen geenimuunnoksen.

Puu on niin vahva painoonsa nähden, koska se on pohjimmiltaan Kasvin soluissa on selluloosakuiduista ja sitoutuneista ligniinipolymeereistä koostuvia seinämiä (joilla on vastaavasti suuri vetolujuus ja puristuslujuus), ja ne muodostavat toistuvien laatikoiden matriisin, joka mahdollistaa suuren määrän jäykkyyttä suurenkin osan jälkeen solujen sisäinen veden paino on kuivunut. Organismin biotekniikka vahvemmaksi edellyttäisi vain parempien orgaanisten korvikkeiden suunnittelua selluloosalle ja ligniinille (ja / tai optimoituja versioita). Hiilinanoputket tai grafeenilevyt eivät ole täysin mahdollisuuksien ulkopuolella. Lisäksi tehokkaampien metamateriaalirakenteiden suunnittelu on toinen tapa parantaa puun irtomateriaalin ominaisuuksia. Puun selluloosa ja ligniini muodostavat matriisin, joka koostuu pääosin suorakaiteen muotoisista rakennuspalikoista, joka on olennaisesti yksinkertainen kuutioinen kristallihila, joka muodostuu solunulkoisista soluseinistä. Suunnittelulaitoksilla on monimutkaisempi solunsisäinen tukirakenne, jotta nämä rakenteet voisivat muistuttaa läheisemmin timanttikuutiomaisia ristikkorakenteita ja lisätä voimaa melkoisesti.

Kommentit

  • Tietysti, kun ’ kasvatat grafeeni / hiilipuita, lasketaanko se edelleen ” puuksi ”?
  • Jos sinulla on nanobotteja rakentamassa hiilinanorakenteiden kehystä, sinulla on enemmän nanotehdas kuin ” puuta ” joten ’ d on vähän järkeä kutsua materiaalia ” puuksi ”. Jos sinulla on kuitenkin vielä puu, joka kasvaa pinomalla solua solun jälkeen ja yksinkertaisesti käyttää nanoputkia optimaalisesti suunnitelluksi selluloosaksi soluseinämissään, niin miksi et kutsua sitä puuksi?
  • Toinen hyvä esimerkki lisätä johdotus olisi alumiinia, joka on itse asiassa kevyempää ja halvempaa kuin johdotusta varten käytetty kupari ja jota käytetään näistä syistä pitkiä johdotuksia varten, mutta sillä on useita haittoja se korvasi sen monissa muissa sovelluksissa, kuten talojen johdotuksessa ja elektroniikassa. Kolikon toinen puoli on, että alumiini on hyvä valinta pitkille ylijännitekäyttöille matalasta johtavuudestaan huolimatta. Alumiini vs. kupari on hyvä esimerkki erilaisista eduista / haitoista eri tilanteissa.
  • @JasonC Johdinkappaleen viimeisessä virkkeessä mainitaan jo, että Al on jopa halvempi kuin Cu ja että sitä käytetään joissakin sovelluksissa. En aio ’ mennä enempää yksityiskohtiin, koska olen ’ huolissani siitä, että liian monet yksityiskohdat saattavat ottaa tämän kysymyksen puusta vähän liian kaukana kiskoista.
  • Äärimmäisfuturistinen geneettinen manipulointi voi myös johtaa erittäin mielenkiintoiseen vaihtoehtoon tehdä se niin, että puusta tehdyt rakenteet pitävät organismin elossa! Koska puu olisi niin kovaa, sitä olisi vaikea korjata ja käsitellä käyttöä varten, joten sen sijaan geneettisesti parannetut puut istutetaan paikalle ja kasvatetaan haluttuun muotoon, ehkä prosessin kautta, johon liittyy ulkoisia työkaluja, kuten valaistus ja ristikot.

Vastaa

Älä aseta ”kovimman puun” kysymystä sivuseinään, mutta sovellukseen asti … lehtipuuta käytetään yleensä paikoissa, joissa haluat voimaa, mutta et painoa. Asiat, kuten työkalukahvat, urheiluvälineet (esimerkiksi baseball-lepakot ja jääkiekkomailat), huonekalut ja niin edelleen.

Kuutiojalka terästä on uskomattoman vahva, mutta se on myös uskomattoman raskas 4900 paunassa (7900 kg / m 3 ). Kuutiojalka lehtipuuta on yleensä lähempänä 50 kg (800 kg / m 3 ).

Sikäli kuin ”työn paras materiaali”, olen aina pitänyt mieluummin puukiekkomailoja, mutta puun käärittyinä Kevlarissa auttaa kulumisessa … No … Jääkiekko. Ne ovat kevyitä, hieman joustavia, mutta silti uskomattoman vahvoja. Ensimmäinen keppi on yli 20 vuotta vanha ja se on edelleen käyttökelpoinen huolimatta karkeammasta näytelmästä.

Rakentamisen osalta …Tietenkin teräs ja betoni ovat vahvempia ja monissa tapauksissa kestävämpiä, mutta ne ovat ”paljon raskaampia ja myös” paljon kalliimpia.

Myös … Kovin mahdollinen puu riippuu todella sovelluksesta ja siitä, puhutko yksinkertaisesta laatasta vai komposiittikerroksesta.

Kommentit

  • Lisäksi: puu nähdään ympäristöystävällisemmäksi kuin betoni / teräs, se voi kestää paremmin kovaa kylmää, …

Vastaa

Etsitkö kovinta puuta vai vahvinta? Ne ovat kahta erilaista asiaa.

Bubinga on vahvin puu, jonka tiedän, ja sen murtomoduuli (taivutus) on 24410 lb $ _ \ text {f} $ / in $ ^ 2 $ (168,3 MPa), mutta murskauslujuus (puristus) on vain 10 990 lb $ _ \ text {f} $ / in $ ^ 2 $ (75,8 MPa), alle puolet taivutuslujuudesta.

Muista, että murskauslujuus riippuu suuresti jyvä rasitukseen, lujuus voi olla jopa kymmenen kertaa pienempi, kun jännitys on kohtisuorassa viljaa vastaan.

Kommentit

  • Haluaisin lisää kaksi asioita tässä: 1) Voi olla mahdollista käyttää jotain hydraulipuristinta puristamaan tahna ennen kättä, mikä tekee siitä vahvemman. 2) Puuta voi olla mahdollista vahvistaa vahvemmaksi seuraamalla / vaikuttamalla puun kasvuun ’. Esimerkiksi. se kasvaa hitaammin kylmällä säällä – siten tiukemmat vuosirenkaat ja kompaktimpi puu. Myös oksien ja oksien poistaminen voi vaikuttaa siihen – tämä tehtiin aiemmin esimerkiksi puille, jotka on tarkoitettu käytettäväksi ikkunakehyksissä.
  • On Ipe (” Brasilialainen saksanpähkinä ” vaikka ei oikea saksanpähkinä) Ruputren moduulilla 177 MPa ja murskauslujuudella 93,8 MPa.

Vastaus

Lignum vitae on käytetty tekniikassa vuosisatojen ajan. Sen lisäksi, että sillä on tiheys ja sitkeys, sillä on myös epätavallinen ominaisuus olla itsevoiteleva.

Monet vesivoimaiset turbiinit ovat edelleen valmistettu laakereille käyttämällä lignum vitae -tekniikkaa, ja paljon vanhempia vesijärjestelmiä on edelleen käytössä lignum vitae -laakereilla vuosikymmenien jälkeen.

Sitä käytettiin myös laajalti matalamman jännityksen / matalamman – autojen ja muiden ajoneuvojen lämpötilalaakerit. Varsinkin raidetangon / vetoakselin päät valmistettiin aina ennen sotaa lignum vitaesta, ja tämä säilyi joissakin tuotemerkeissä hyvin 1960-luvulle asti.

Kommentit

  • Ohimennen: Pari vuosikymmentä sitten tein kiertueen Winnipeg-joen Point du Bois -patoon. Pato oli rakennettu vuonna 1911. Turbiinit olivat vaaka-akselisia, ylävirran päälaakerit valmistettiin Lignum vitaesta ja voideltiin vesipisaralla. Vuonna 1983 he käyttivät edelleen alkuperäisiä laakereita.
  • @SherwoodBotsford Mielenkiintoista – kiitos!

Vastaa

Jos etsit vain kovinta puuta, sinun kannattaa tarkastella kivettynyttä puuta .

Se muistuttaisi puuta se ulkonäöltään, mutta se tarjoaisi kivimäisen lujuuden. Ajattele käyttää sitä pylväiden valmistamiseen rakennuksessa, sinulla olisi pylväs, joka näyttää puulta, mutta käyttäytyy kuin kivi.

Cousesta tuskin voisit käyttää sitä palkkina sen heikon vastustuskyvyn takia. pitoon.

Kommentit

  • Miksi? Mitä kivettynyt puu tarjoaa OP: lle? Nykyisessä muodossaan tämä on vain vähän linkkivastausta, koska se vain toistaa kysymyksen otsikon osan ja antaa sitten linkin Wikipedia-artikkeliin.
  • @MichaelKj ö rling, kiitos kommentistasi. Laajensin vastausta
  • Mutta kivettynyt puu ei ole enää ’ t puuta, se ’ on kallio. Tämän kriteerin mukaan puurakeinen keraaminen laatta (jota myytiin tuotenimellä ’ Strata ’) olisi vielä vaikeampaa.
  • Kivettyneen puun ei tarvitse ’ näyttää puulta tai olla ruskea. Omistan joitain esimerkkejä, jotka ovat kipsilevyn värejä.
  • Kuinka kauan kestää kivipuuta? Voisitko veistää puurakenteen (palkit, liitokset jne.) Ja sitten kivittää koko jutun ja koota sitten kivikappaleet uudelleen? Tarjoaisiko siitä mitään hyötyä kaiverruskivestä?

Vastaus

Materiaalitieteessä on tätä kuva samasta voimasta, joka kohdistuu eri materiaaleihin, joiden mitat ovat samat.
Ensimmäinen vastaus ”miten saada se hajoamaan niin helposti” on ”kaksinkertainen määrä materiaalia tai aseta tuki sinne, missä voimaa käytetään”.

Joten todellinen vastaus kysymykseesi ei ole missä, mutta miksi ja miten. Esimerkiksi siirtyminen puulaivoista teräkseksi määräytyi teräsaluksen mahdollisten mittojen mukaan. Toisaalta pienet alukset olivat halvempia ja kevyempiä, kun valmistettu lasikuitusta.
Sama talojen kanssa, jos haluat rakentaa nopean, ei hienostuneen rakennuksen, käytät elementtejä. Mutta puu on enemmän muovia ja vapaasti saatavilla. Joten voit raivata tonttisi ja saada materiaalia jo paikan päällä.

kommentit

  • Kirjoitit ” Mutta puu on muovisempaa ”. Muokkaisin lisäämään puuttuvan sanan ’ lisää ’ jälkeen, mutta ’ m et ole varma, mitä aiot sanoa siellä.
  • @ Anon234_4521 hän ’ yrittää sanoa, että puu on muovisempaa: muovi ˈplastɪk / 2. (of aineet tai materiaalit) helposti muotoiltu tai muovattu. (muokattu osoitteesta fi.oxforddictionaries.com/definition/plastic

vastaus

Kysymyksesi ovat hyvin laajoja eikä niillä ole tarkkaa vastausta. Kuten muissa vastauksissa mainittiin, ”kovuudella” ei ole yhtä merkitystä.

Wikipedia Hardness -artikkelissa mainitaan Kolme pääasiallista kovuuden tyyppiä, mutta vaikka käytetään yhtä tyyppistä mittauskonetta, havaitaan melko erilaisia (ja ristiriitaisia) luokituksia. Esimerkiksi kova materiaali on melko hyödytön, jos se pehmenee sateessa tai altistuessaan auringonvalolle tai ikääntyessään. Tietenkin voit suojata pintaa auringolta ja sateelta (jossain määrin), mutta on melko suuri määrä ominaisuuksia, joiden mukaan aineen on oltava ”hyödyllinen”.

Myöskään, ja täysi paljastus täällä, en ole kasvitieteilijä, eikä minulla ole tietoa Bulokesta, mutta Wikipedia sanoo sen olevan Ironwood-laji. Sama taulukko, jossa se on luettelossa> 5000, luetteloi Ironwoodin arvoksi ~ 3000. täytyy olla hyvin kriittinen tak nämä luvut nimellisarvoon. Ironwoods, tiedän (hyvin) vähän. Yksi niiden ominaisuuksista on korkea öljypitoisuus. Tämä on hyvä veden (ja virheen) karkotukselle, mutta ei lainkaan maalaukselle tai kosketukselle muiden pintojen kanssa, jos ne ”ovat taipuvaisia tahraamaan, kun öljy vuotaa ( jos ei).

Kuten edellisessä vastauksessa sanotaan , älä sekoita kovuutta voimaan. Arvaukseni ”kovimmasta” puusta, jonka voimme kasvattaa / suunnitella, olisi se, että se on yhtä kovaa kuin tunnetuin biomateriaali. Olen mielestäni (mutta en ole varma) tämä on joko kalsiittia, aragoniittia tai hampaiden emali-aineita, hydroksyyliapatiittia. Olisi mielenkiintoista selvittää, olivatko piidioksidipohjaiset biomateriaalit kovempia, en olisi yllättynyt. (Piat ja Radiolaria tekevät piidioksidiseinät.) Koska biomateriaalit ovat nanokomposiitteja ja voivat olla 10 kertaa ”kovempia” kuin niiden tuottamat epäorgaaniset mineraalit mistä, ei oikeastaan ole mahdollista (imho) sanoa kovuuden yläraja. (Piamaata käytetään hioma-aineena, joten se on todennäköisesti melko kova.)

Jotta materiaali olla hyödyllinen, se ei vain tarvitse joukkoa ominaisuuksia vastaamaan tiettyä tarvetta, vaan myös talouden on oltava suotuisaa (eli materiaalin tarjonta on hyvää ja kysyntä myös vahvaa).

Mainitsemasi testi oli ( luultavasti) suunniteltu (ainakin se valittiin ) hyödylliseksi puun kanssa sovelluksissa, joissa puuta käytetään. Tämä tarkoittaa todennäköisesti muita toimenpiteitä, ennen kuin tiettyä puuta pidetään tarpeeksi kovana toimimaan epätavallisissa olosuhteissa , epätyypillinen tapa.

Esität kaksi kysymystä. Vastaus ensimmäiseen on A. Sikäli kuin nyt tiedetään n, Wikipedia-toimittajat tietävät enemmän kuin minä, B. Sikäli kuin on mahdollista, niin, se on melko avointa. On varmasti mahdollista saada kasvi kehittämään iho, joka on samanlainen kuin eläinten (ja mikrobiota) valtakunnissa esiintyvät kovat materiaalit. Etsi ihmisen vaikein biomateriaali, ja voit aloittaa siitä. Jos haluat spekuloida, lisää sen kovuutta 10X.

Vastaa toiseen. Et antanut meille kaikkia sen ominaisuuksia. Kuten sanoin, antamalla meille yhden kiinteistön ja kysymällä, missä se ”voisi” olla hyödyllistä, ei todennäköisesti kerätä monia kiistanalaisia vastauksia, se on aivan liian laaja ja epämääräinen kysymys. Kuten sanotaan, paholainen on yksityiskohdissa. Kovia materiaaleja käytetään yleensä suojaamaan muita materiaaleja vaurioilta, tai päinvastoin, niitä käytetään vahingoittamaan muita materiaaleja. Joten käyttö pintakerroksina tai hioma-aineina olisi minun ensimmäinen kaltevuus.

Kommentit

  • Luulen, että tämä vastaus paranisi merkittävästi, jos jaat sen kappaleiksi, käytät asianmukaista muotoilua ja vastaavaa kopiomuokkausta. . Vertaa writers.stackexchange.com/q/26899/2533 .
  • Luulen, että sain kappalevälin oikein, mutta voit palata takaisin muokkaus, jos olet eri mieltä.

Vastaa

Luulen, että vaihdan ”Vaikein” -asetukseksi ” Kova ja monipuolinen ”, koska meillä ei vielä ole käyttötarkoitusta asioiden kaventamiseksi. Pohjois-Amerikassa erittäin sitkeä ja monipuolinen puu on kuitenkin Osage Orange Maclura pomifera . Se tunnetaan myös nimellä Hedge Tree. Se on myös rutto jokaiselle, jolla on tarvetta kaataa yksi omalla pihalla.

  1. Suojapuu on melko kova , kovin Pohjois-Amerikassa Janka-kovuus vuodelta 2040 vihreänä ja se muuttuu kovemmaksi kuivumisen aikana, ilmoitetaan jopa 2700: een. Tämä on noin kaksi kertaa enemmän kuin Oaksin vaikein. Olen nähnyt suositelluksi, että teet veistoksia, kun puu on vielä vihreää, koska et pysty, kun se kuivuu.

  2. Se on jonkin verran joustava . Yhdistettynä kovuuteen se muuttuu arvostetuksi jousenvalmistajien puuksi. Alkuperäisamerikkalaiset matkustaisivat melko pitkälle korjatakseen raajoja Osage Orange -tuotteesta jousille.

  3. Se on erittäin mätänemiskestävä . käytetään usein aidapylväisiin, koska se kestää laatua (maassa) pitkään, pitkään. Se ei saa hometta tai hometta syvälle puuhun. Virheet näyttävät myös välttävän puuta. Hedelmää käytetään usein luonnollisena hyönteiskarkotteena.

  4. Se ”s tiheä . Tämä puu syö moottorisahoja. I tiedän tämän siitä, että minun tarvitsee kaataa yksi pihallani. Se oli noin 12 vuotta vanha ja kului 3 moottorisahaketjua. Minulla on tosin halpa moottorisaha, mutta silti. Muuten minulla on edelleen valtava osa tavaratilasta on raskas kuin helvetti ja haluan tehdä jotain sen kanssa, mutta en tiedä vielä mitä.

  5. se palaa kuuma ! Polttopuuna käytettynä se syö noin kaksinkertaisen syömisen BTU: ssa kuin useimmat tammilajikkeet. Se ponnahtaa paljon, joten ei ole hyvä avotakassa, mutta suljetussa puuhella pystyin pitämään taloni noin 80 astetta f lumimyrskyn aikana, jonka ulkopuolella oli 12 f.

  6. Se kasvaa monissa ilmastoissa ja maaperässä . Sitä käytettiin Keskilännessä tuulimurtumien luomiseen ja maaperän eroosion helpottamiseen pölykulhon aikana.

Joten mikä on mahdollista kaikkein kovin ja monipuolisin luonnonpuu, joka on olemassa, Osage Orange Maclura pomifera on ystäväsi. Se loisi myös hyvän perustan kaikenlainen ympärilläsi oleva apinointi saattaa haluta tehdä sen geenejä.

Vastaa

Kun rakennamme maailmanrakennusta, anna ”oletetaan jonkin verran kehitystä geenitekniikassa ja proteiinien kehittämistä katalysoimaan hiiliatomien kokoontumista säännöllisissä rakenteissa.

Silloin on mahdollista, että muokattu puu voisi rakentaa stabiilin tetraedrisen kiteisen hiilimuodon ainakin solumittakaavassa – ehkä soluseininä tai sisäisenä selkärangana. Koska se on edelleen puu, nämä pienet rakenteet todennäköisesti upotettaisiin selluloosamatriisiin, jolla voi olla omat heikkoutensa.

Niiden lopullinen kovuus olisi kuitenkin niiden kiteisen muodon – timantin.

Vastaus

Eteläisen elävän tammen Quercus virginiana Jankan kovuus on 2680 lbf (12 920 N), katso http://www.wood-database.com/live-oak/ Ei aivan niin ”vahva” kuin jotkut muut lajit, mutta historiallisesti se oli erittäin tärkeä osa amerikkalaista laivanrakennusta, koska puutavaran pitkistä, kaarevista osista voitiin tehdä kylkiluut ja muut rakenteelliset puutavarat ilman veistämistä. Tämä antoi rungolle suurta voimaa. Vanhat rautaesineet olivat esimerkki tällaisesta rakentamisesta. Elävä tammi oli amerikkalaisen laivanrakennuksen salainen ase. Joten osa voimakovuuskysymyksestä liittyy ennakoituun muotoon.

Lentokuusen lujuus on yksi korkeimmista: minkä tahansa luonnonmateriaalin painosuhteet – hieman erilainen esimerkki, mutta myös huomionarvoinen.

Vastaus

Täydentävä vastaus. Puu on valmistettu selluloosakuiduista. Kuinka vahva selluloosa on?

Erittäin vahva. Tässä on paljon yksityiskohtia: https://www.extremetech.com/extreme/134910-nanocellulose-a-cheap-conductive-stronger-than-kevlar-wonder-material-made-from-wood-pulp . Lainaus: ”kevyt, joustava, terästä vahvempi, jäykempi kuin Kevlar ”… Puu tuottaa tietysti evoluutiossa (pitkällä tähtäimellä) ja ympäristössä (puun elinaikana) hiotussa rakenteessa puun parhaan hyödyn. Meidän on tehtävä vähän työtä sen muokkaamiseksi nanoselluloosaksi sen sijaan, että sahaisimme sen vain palkeiksi.

Puu sisältää myös ligniiniksi kutsuttua luonnonliimaa, joka sitoo selluloosakuidut yhteen. Aivan kuten selluloosa on vähintään yhtä vahva kuin paras muovimme, ligniini on ainakin yhtä hyvä kuin parhaat liimamme ja hartsimme. Viime aikoihin asti se oli suuruusluokkaa parempi, mutta kemistimme ovat päässeet kiinni, ja nyt voimme liimata puuta puuhun niin voimakkaasti kuin jos puu olisi kasvattanut puun haluamaansa muotoon (*). Syötä liimapuu. (Kauhea nimi: mielestäni liimatun laminaatin supistuminen). Joka tapauksessa, google ”liimapuu” ja huomaat, että ihmiset rakentavat nyt pieniä pilvenpiirtäjiä puusta ja suunnittelevat suurempia.Loppujen lopuksi painon paino on yhtä vahva kuin teräs (ja intuitiivisesti, enemmän tulenkestävä!) Liimapuu ei ole sama asia kuin yksinkertainen sahattu puu, joten arkkitehdit tuntevat edelleen tiensä ja kokemuksen ja luottamuksen rakentaminen ensin pienempien rakenteiden kanssa.

Tämä on maailmaa rakentavaa, joten nämä viitteet kertovat sinulle, mikä on mahdollista (selluloosan käyttö). Voimme pystyä ohjelmoimaan puut uudelleen geenitekniikan avulla kasvamaan omiin tarpeisiimme sopivampaa puuta. Tai planeetalla, jolla on suurempi painovoima, evoluutio on saattanut tehdä saman (muuten tällä planeetalla ei ole puita). Ja on jopa mahdollista, että siellä on parempi biopolymeeri kuin selluloosa.

(*) Muuten, keskiaikaiset rakentajat käyttivät puun kasvamia muotoja. He eivät hakkeroineet puuta mielivaltaisesti suoriksi, mutta heikommiksi puiksi. He rakensivat kaarimaisia katoja ja aluksia, jotka sisälsivät luonnollisesti kaarevaa puuta. Toisinaan he jopa ryöstivät hieman muotoa, johon puu kasvoi, kun se oli pieni ja joustava, odota sitten vuosisata puunkorjuun tarvitsemilla kaareilla. Meillä voi nyt (tai pian) olla biotekniikka puun kasvun ohjaamiseksi hienovaraisemmilla keinoilla kuin taimen sitominen kehykseen. Onko meillä kuitenkin kärsivällisyyttä?

Vastaus

Etkö ole varma siitä, mikä puu on vaikeinta, mutta täällä Australiassa rautapuulaji on historiallisesti käytetty virtapylväissä. Niiden tiheys ja vahvuus tarkoittavat, että ne ovat erittäin vastustuskykyisiä mätänemiselle (vähemmän kysymystä takapuolella) ja termiittihyökkäykselle (mikä tärkeämpää). Teräksen käyttö ei ole niin hyvä vaihtoehto, koska se johtaa sähköä. Vuosikymmeniä sitten rautapuut olivat helpommin saavutettavissa, koska voit leikata ne ympäröivästä ympäristöstä. Tietenkin ne on korjattu liikaa, ja hyvin hitaasti kasvava puu ei ole enää kestävä puutuote. Lisäksi voimme paremmin eristää teräspylväät ja muotoilla ne valubetonista.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *